基于弱磁法的管道裂纹内检测技术探索

管道弱磁应力内检测技术可以有效检测管道上由各种原因导致的应力集中,管道裂纹的萌生与扩展伴随着裂纹周围的应力集中变化。为研究弱磁内检测技术在检测管道裂纹方面的适用性,建立了管道裂纹受力模型及力磁耦合模型,通过模拟管道裂纹扩展过程中的应力分布及裂纹的磁信号特征,得出结论:管道上的裂纹在受到拉伸载荷后,裂纹尖端的应力值逐渐增大,在管材弹性形变阶段,弱磁信号呈线性变化,裂纹信号特征为出现峰值。该方法可作为漏磁检测技术的补充,辅助排查裂纹缺陷。     

湿气管线内腐蚀直接评价方法的应用研究

为了研究湿气管线内腐蚀直接评价(WG-ICDA)方法的应用效果,以崖城某含CO_2多相流海底管道为实例进行内腐蚀直接评价,分别使用NORSOK模型和De Waard模型对腐蚀速率进行数值模拟,基于内检测作业的最终检测结果对WG-ICDA的预测结果进行验证。结果表明:NORSOK模型更吻合流型影响下的湿气管道腐蚀速率变化规律;间接检测预测得出的116个腐蚀缺陷的区域涵盖了大部分漏磁检测发现的腐蚀位置,分布区域基本一致,但预测得到的腐蚀深度大于实际的腐蚀深度;在腐蚀速率预测过程中,管道运行参数的选取十分重要,管道的压力、温度、管内气体的流量等参数对腐蚀速率均有较大的影响。因此,WG-ICDA方法对于管道内腐蚀的预防性管理具有一定的指导作用,选择适合的腐蚀速率预测模型及管道参数可以提高腐蚀预测精度。     

天然气长输管道裂纹的无损检测方法

随着天然气管道铺设越来越多，输送气体压力不断提高，在役天然气管道的安全运行问题受到广泛关注。在管道腐蚀缺陷无损检测技术较为成熟后，天然气管道检测技术的研究重点逐渐转到如何对裂纹缺陷更有效、更准确的检测上。针对天然气长输管道裂纹检测的技术特点和难点，综述了天然气长输管道裂纹缺陷的无损检测方法及其发展趋势，重点分析电磁超声、远场涡流和漏磁检测等方法的特点和不足，探讨利用激光超声和磁致伸缩方法检测天然气长输管道裂纹的可行性，并介绍现有裂纹类缺陷检测信号的定量解释方法和存在的问题，指出加强具有自主知识产权的长输管道裂纹检测技术研究，探索裂纹缺陷定量评价方法的重要性。     

管道内检测技术及标准体系发展现状

中国油气管道行业实现跨越式发展,管道本体缺陷和腐蚀问题应得到重视。油气管道已全面强制实施完整性管理程序,管道内检测技术可以确定管道的腐蚀和裂纹缺陷,保障管道的长效运行。系统阐述了国内外管道广泛应用的内检测技术的适用范围、优缺点、技术现状以及应用情况,包括变形内检测、漏磁内检测、超声波检测和电磁超声检测等,并指出检测缺陷类型、缺陷阈值、尺寸量化精度,以及定位精度等企业关心的核心问题,并应通过管道现场开挖和牵引试验验证内检测器指标。最后,针对管道内检测技术,包括裂纹缺陷和应力腐蚀开裂(SCC)的内检测技术、涡流内检测和阴极保护电流内检测技术等的未来发展趋势进行了展望。     

国内首台大口径高清晰度管道漏磁检测器牵拉试验成功

由中油管道局管道技术公司与英国Advantica(简称AT)公司合作研发的具有国际领先水平的无损检测器——直径1016毫米管道高清晰度漏磁检测器,7月2日在廊坊管道智能检测器测试中心进行牵拉试验成功。这表明我国高清晰度管道漏磁检测技术达到国际一流水平。高清晰度管道漏磁检测器主要用于新建管道的基线,以及在役管道内外壁的腐蚀、外创、焊缝等检测。在不影响管道正常运行的情况下,通过投运管道漏磁检测设备,可对管道上存在的金属损失、部分裂纹等缺陷检测出来,并指出缺陷的精确位置,     

基于有限元方法的管道两点腐蚀研究

通过对在役管道进行检测表明,机械损伤和腐蚀是导致油气管道发生失效的主要原因。腐蚀管道往往存在多处腐蚀缺陷,为了找到缺陷间相互独立的临界距离,针对西气东输二线的输气管道,根据圣维南定理选取了3 000 mm长的管段,利用Ansys Workbench15.0软件,对含两点腐蚀缺陷的管段进行有限元分析。在管道运行压力为10 MPa的条件下,通过改变两缺陷的间距以及腐蚀深度,得到管段在不同条件下的等效应力。在同一腐蚀深度下,得到了两点腐蚀缺陷相互独立的临界值,根据失效准则确定了安全的缺陷范围,为判断管道是否处于危险状态提供了依据。     

基于磁致伸缩超声导波技术的管道局部腐蚀检测研究

近年来,国内管道腐蚀失效的事故频繁发生,而有关地下铺设、地面架空以及高温在线等特殊工况下压力管道局部腐蚀的检测尚无相应的检测规范和成熟方法。介绍了磁致伸缩超声导波检测技术的检测原理和主要影响因素。为了研究磁致伸缩超声导波技术在管道局部腐蚀检测中的可靠性和准确性,以磁致伸缩导波检测技术理论为基础,对制作有不同缺陷类型的2种样管进行了导波检测试验。检测试验结果表明,磁致伸缩导波检测技术对压力管道局部腐蚀有较高的检出率和准确性。     

酸性气田输气管道腐蚀缺陷外检测技术

针对酸性气田输气管道容易在H2S和CO2作用下发生氢致裂纹、应力腐蚀开裂、局部腐蚀和均匀腐蚀的特点,介绍了瞬变电磁法、磁记忆检测技术和超声导波技术三种管道缺陷外检测技术的基本原理及其应用情况,总结了各种方法优缺点。经过分析后认为,磁记忆检测技术在酸性气田输气管道腐蚀缺陷检测中具有最好的适应性。     

保温管道脉冲涡流检测U型探头的试验研究

针对有包覆层铁磁性管道壁厚减薄缺陷的不拆卸在线检测,提出两种U型脉冲涡流检测探头,分别对有外部腐蚀及内部局部腐蚀的管道进行检测。研究结果表明:对于带包覆层的外部缺陷采用半圆形U型探头的检测效果更佳;而对带包覆层管道内壁局部减薄缺陷检测,建议采用直角形U型探头。当腐蚀深度大于2 mm的缺陷建议采用半圆形U型探头;当腐蚀深度小于2 mm局部缺陷建议采用直角形U型探头。     

电磁超声和漏磁管道内检测技术对比分析

管道内检测是管道完整性管理的重要环节,也是发现管道本体缺陷的主要手段。详细介绍了漏磁检测、电磁超声检测的原理和适用性。对某成品油管道内检测数据的分析和开挖验证结果表明:漏磁检测对缺陷的定量测量误差较大,难以检测出裂纹类缺陷;电磁超声检测可以检测管道的外部缺陷以及防腐层剥离,尤其对裂纹类缺陷检测精度高。     

双金属复合管缺陷微磁检测技术研究

为了将微磁检测技术更好地应用于双金属复合管的缺陷检测,针对双金属复合管结构的特殊性,提出了一种新型微磁检测技术。以人工预制腐蚀缺陷的双金属管为研究对象,采用自主研发的微磁检测仪,对复合管管体及焊缝腐蚀缺陷进行检测。研究结果验证了微磁检测技术在复合管管体及焊缝缺陷检测中的可行性,同时针对焊缝缺陷,将采集到的信号剔点、差分放大及滤波处理后,微磁检测技术仍有较好的检测效果。     

某直缝埋弧焊管焊接缺陷原因分析

为了分析某直缝埋弧焊管焊接缺陷产生的原因,采用X射线检测、磁粉检测、弯曲性能检测等方法对含缺陷直缝埋弧焊管进行了分析,并对磁粉检测发现的纵向磁痕处进行了扫描电镜及能谱分析。研究结果表明,距离管端约70 mm处直焊缝热影响区外表面存在深度为0.122 mm的冷裂纹,该裂纹是由于焊接接头承受较大的拘束应力所致。建议有效减小焊接应力,同时调整焊缝冷却速度以改善焊缝组织,从而防止冷裂纹的形成。     

X70钢管道磁化及退磁特性试验研究

管道中的剩磁不仅会影响管道的检测精度,还会使管道内腐蚀速率加快.为了对X70钢管道的磁化及退磁特性进行研究,在X70钢材料特性分析的基础上,采用Maxwell软件建立了X70钢磁化模型,并基于响应面优化设计方法,研究了退磁率与磁感应强度和退磁速度的关系.研究结果表明:X70钢的磁感应强度在永磁铁垂直投影处最强,在垂直投...     

海底管道腐蚀速率预测及计算分析

为了监测海底管道腐蚀状态，预测管线腐蚀速率，评估管道强度变化情况，通过海底管道腐蚀产物的检测分析，指出海管内部发生气体腐蚀。结合超声导波检测、测厚抽查等方法，通过对腐蚀缺陷进行统计分析，得出海底管道剩余壁厚、腐蚀深度范围等数据，并采用OLGA 7.1软件建立海底管道腐蚀预测模型，计算分析出海底管道的腐蚀速率。结果表明:海管内部结垢后易发生垢下腐蚀，海底管道腐蚀深度为0~6.9 mm，腐蚀速率为0.015~0.022 mm/a，腐蚀速率在管道高程上升段变小、高程下降段变大。研究成果可为海底管道监测与维护提供依据。     

大直径中频感应加热弯管机的研究

为了推动我国石油天然气工程用大直径、高强度感应加热弯管的国产化进程,进行了大直径中频感应加热弯管机的研究。介绍了φ1422mm弯管机结构组成以及中频加热功率等设计参数的计算,并对弯管机机械设计、温度测量及控制等设计要点进行了阐述。同时针对弯管机工作中常见的弯管内弧部位易出现褶皱、外弧壁厚减薄过量、管壁出现裂痕、淬透层深度不够和回弹超差等缺陷提出了应对措施。研制的大直径中频感应加热弯管机经过生产实践证明,其产品外形美观,几何尺寸符合工程要求。     

基于阵列涡流技术的管道变形检测数值分析

及时发现管道变形缺陷并排除安全隐患,对保证油气资源正常运输有重大意义.鉴于此,针对阵列涡流管道变形检测技术进行了电磁理论分析,从磁畴的微观水平上解释了涡流信号的变化机理,提出管道内检测器上阵列探头的3种布置方案,利用Maxwell有限元分析软件对阵列涡流管道变形缺陷检测的三维模型进行数值模拟,以磁感应强度峰值为特征量对...     

薄壁高频电阻焊管焊缝的爬波检测

电阻焊管焊缝中易出现的缺陷有未熔合(冷焊)、裂纹、夹杂等,该类缺陷主要为沿焊缝延伸的面积型缺陷,采用超声检测。根据薄壁高频电阻焊管焊缝的缺陷特征,选用了超声爬波检测。阐述了超声爬波检测的原理、特点和工艺方法,设计了爬波检测专用探头和对比试块。实际检测结果表明,爬波检测是一种新型高效的检测方法,证明了爬波检测技术在薄壁电阻焊管焊缝检测中的可行性。     

沙漠地区输油管道内腐蚀开挖检测与评价

针对沙漠地区输油管道的特点,设计了专门的管道检测方案,通过对管道高程和埋深的精确测量,选取管道低点开挖,采用漏磁检测、超声导波检测、超声测厚和超声C扫描成像等相结合的检测方法,开展管体内腐蚀检测,并解决了检测施工过程中遇到的诸多问题,为同类工程提供了参考借鉴。对检测出的缺陷进行了安全评价,结果表明,管线在设计压力下能够安全运行,给出了检测周期,并建议对存在严重缺陷管段重点监测,尽快进行补强或更换。     

轴向穿透裂纹管道套管止裂性能分析

管道缺陷严重影响着管道的安全使用,而缺陷管道修复中最常见的方法是套管修复。对轴向穿透裂纹管道裂纹区域内套管止裂方法进行了分析,利用有限元分析方法,通过止裂系数f衡量套管的止裂效果,并对其影响因素进行了研究。结果表明,f与管道壁厚δ、裂纹半长a、套管位置Lx、套管壁厚sδ及套管长度Ls有关,与裂纹管道的管径Do无关。同时给出了不同形式下套管修复裂纹管道的推荐参数以及止裂系数f的拟合公式。     

海底管道损伤悬跨段磁记忆检测研究

海底管道是保障海上油气田持续开发的重要运输手段,海底管道在生产运行过程中容易受到腐蚀及外力作用产生缺陷而导致失效,因此定期对海底管道进行内检测是保障管道安全运行的必然需求。鉴于此,对试验管道损伤部位进行了力磁耦合仿真,仿真结果显示在管道的受力部位产生了磁场强度的变化。又以磁记忆检测技术为基础并结合已有的管道漏磁内检测技术,研制开发了海底管道内检测器,同时开展了海底管道悬跨段损伤磁记忆现场检测试验研究。试验结果表明:管道磁场强度整体呈现两端高、中间低的规律,并且在损伤部位磁场信号产生畸变;依托磁记忆检测技术研制的海底管道内检测器能有效检测出海底悬跨管道损伤段,伴随着管道损伤程度增加,检测信号梯度值显著增大。研究成果为磁记忆检测技术应用于海底管道损伤检测提供了技术支撑。