应力腐蚀裂纹的在线检测机具研究

本文以应力腐蚀裂纹的机理与在线检测机具的研究为基础,主要介绍了应力腐蚀裂纹的萌生、扩展等发展过程,以及裂纹从短往深处发展,并导致管道泄漏或破裂,使管道公司遭受损失。为了减少管道因应力腐蚀裂纹造成的事故,目前国外已研制出磁力检测法、涡电流法和超声波法。这几种检测方法的检测设备操作简便,检测速度快,并完全能检测到各种应力腐蚀裂纹,从而将管道事故的发生率降低到最低程度。     

厚壁管线焊缝射线及超声波检测

对射线检测100%合格的乌鲁木齐石化公司热电厂三期扩建工程材质为12Cr1MoVG的主蒸汽厚壁管道焊缝,在使用横波接触超声波检测方法进行复检时,发现12条焊缝有多处超标缺陷。对这些缺陷进行打磨解剖的结果表明,这些缺陷为根部裂纹和未熔合。根据对这一情况的分析认为,厚壁承压设备对接焊缝的裂纹性缺陷的检测应以超声波检测为主。     

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。     

脉冲涡流扫查技术在炼油装置腐蚀检测上的应用

脉冲涡流扫查技术是一种检测金属管道壁厚损失率的技术,可用于带保温层管道的缺陷扫查,具有无需拆除保温层、无需清理管道表面和无需耦合剂等优点,能实现管道腐蚀减薄部位的快速定位.其缺点是不能实现钢材裂纹、夹渣、气泡等缺陷的扫查,容易受环境电磁噪声干扰,而且检测精度易受影响,需要采用其他检测方法进行验证,如超声波和超声波相控阵...     

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。     

油气管道裂纹缺陷检测技术探讨

油气管道随着服役时间的增加正趋于老龄化,管道出现裂纹现象是重要特征之一,它影响了管道的完整性.以前主要是检测管道的金属损失特性,现在关注管道的裂纹.由于管道的材质、所处的环境以及承受荷载等条件不同,在管壁或焊接部位会出现不同程度的裂纹,从而导致管道破裂产生油气泄漏.本文主要介绍了油气管道出现的裂纹类型以及目前使用的裂纹缺陷检测技术,为油气管道裂纹检测技术研究提供了参考.     

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。     

基于连续油管的超声波管道检测装置设计

随着管道在油气能源输送中起到的作用越来越大,其检测问题也日益突出.管道所处环境比较特殊和复杂,所以对管道检测装置的结构设计有较高要求.对国内外超声波管道检测器发展进行了综述,将连续油管技术与管道检测技术相结合,提出了一种基于连续油管的管道超声波检测装置设计方案,对传感器和探头环等关键部件进行了计算选型和设计.对管道超声波检测器的发展具有指导意义.     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀环境下,油气长输管道焊缝处在应力和腐蚀的交互作用下极易出现各种裂纹和腐蚀缺陷。针对该问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展了管道焊缝的相关检测,研究了TOFD相关信号的特征及缺陷信号的提取;对典型焊缝缺陷分析后,应用小波变换进行了增益数的模型优化。在现场,通过检测某段管道的环焊缝以及支架角焊缝,得到以下验证:TOFD可以用于壁厚大于12 mm的管道检测,可快速、准确地定位和检测焊缝缺陷,为管道完整性的评估提供理论依据。     

基于压电陶瓷传感器的管道裂纹敲击定位法

如何科学确定裂纹所在位置和裂纹大小一直是油气管道检测面临的难题。为便于检测管道上的裂纹位置,提出了一种基于压电陶瓷传感器(PZT)信号识别的裂纹检测新方法——敲击定位法。该方法简单易行,通过获取管道上4个不同位置的信号值,可以方便地确定裂纹位置和周向裂纹长度范围。为验证该方法的可行性,在理论分析的基础上,选取1根长2. 1 m的钢制管道进行试验,通过粘贴在管道上的压电陶瓷传感器拾取敲击信号,获得应力波的传播特征。应力波在健康管道上传播时会不断衰减,但经过管道上的裂缝时衰减程度显著增大,因而可藉此识别裂纹所在位置。研究结果表明,管道上裂纹周向位置已知和周向位置未知两种情况下,裂纹与PZT传感器之间的计算距离与实测距离误差较小,因此该方法能有效识别裂纹位置。研究结果为油气管道裂纹的无损检测提供了新方法。     

含裂纹管道剩余强度评价方法及其应用

含裂纹管道的剩余强度评价,目前国际上普遍采用失效评估图（ＦＡＤ）技术。文中介绍了失效评估图技术的基本思路和目前通用的失效评估曲线,ＣＥＧＢＲ６的选择１和ＢＳＩＰＤ６４９３的选择３。通过在役含裂纹管道全尺寸试验评价验证了失效评估图技术的可靠性。运用ＦＡＤ技术评价了佛两（佛荫一两路口）线管道剩余强度,结果表明,若能加强对天然气的脱硫、脱水,使输送天然气气质条件达到ＳＹＪ７５１４－８８标准中Ａ类ｌ级要求,并控制输送压力的平稳,管道可以在现役压力２．５ＭＰａ下安全运行。     

用超声波检测信号预报抽油杆剩余寿命

目前研究抽油杆剩余寿命的理论方法没有一种可直接应用于现场,无法直接通过工程检测手段来判断抽油杆的剩余寿命。为此,通过抽油杆疲劳试验,找出裂纹前缘的变化规律,得出裂纹深度与裂纹面积之间的关系、裂纹面积与剩余寿命的关系,借用传统Paris公式的数学模型,通过超声波检测建立了超声波探伤信号与裂纹深度之间的关系式,即裂纹检测信号与裂纹扩展规律之间的关系,从而提出了直接利用超声波探伤信号确定抽油杆剩余寿命的方法。将研究结果与疲劳模拟试验得出的剩余寿命相比较,寿命预测符合率达84%以上。     

CRA冶金复合海底管道整体屈曲大应变腐蚀疲劳设计

针对高温高压、高含硫、强酸性环境中发生大应变整体屈曲的耐腐蚀合金（Corrosion Resistant Alloy,CRA）冶金复合管道,通过酸性环境腐蚀疲劳试验建立CRA冶金复合管道酸性介质环境耐久性疲劳折减因数和疲劳裂纹扩展速率Paris公式,用于海底管道循环屈曲情况下的大应变腐蚀疲劳设计,包括S-N疲劳校核及基于断裂力学的裂纹扩展疲劳校核,即ECA评估。通过ECA评估确立适用于本项目CRA冶金复合管道环焊缝全自动超声波检测（Automatic Ultrosonic Testing,AUT）的验收标准,可为类似项目提供借鉴。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀的环境条件下,油气管道焊缝处易出现各种裂纹和腐蚀缺陷,针对这一问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展管道焊缝的相关检测。通过在室内人工制造3种缺陷类型,对双面介质差异(有无油层)情况下的TOFD特征及缺陷信号进行了提取,应用小波阈值去噪功能对噪声和有效信号进行处理,在现场实际工况条件下对一段管道的环焊缝以及支架角焊缝进行检测验证。结果表明,TOFD检测技术可以在不卸料、不停产的情况下检测到多处埋藏缺陷和内壁腐蚀情况,较传统射线检测效果更好。该技术成熟后可在其他油田和管道行业推广,从而为管道完整性的评估提供理论依据。     

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。     

海底油气管线超声波检测系统设计与应用

超声波检测具有可测量绝对壁厚、适应材料多样性等特点,因此超声波检测是海底油气输送管道检测的重点研究方向。介绍了超声波检测原理及超声波检测系统的总体构成,确定了超声波通道数的选择方法及探头工作频率的计算和选择方法。试验及应用表明,海底油气管线超声波检测系统各项指标基本达到技术要求,能够准确检测出正常回波下的壁厚信息及管道的螺旋焊缝、直焊缝等特征轮廓;该检测系统会受到气泡的影响,因此应在投放装置上研究介质中气体排放措施。     

超声波智能清管器性能评价——管道检测工具固有技术问题

本文给出了超声波智能清管器在PrudhoeBay油田对三条管线在线检测的结果。超声波（简称UT）清管器所指示的管道腐蚀程度导管道实际腐蚀程度（由手动X射线技术和手动超声波技术测量）进行了比较，发现超声波智能清管器检测的结果与管道实际腐蚀情况严重不符，在所选择的100个检测点中，UT清管器均很大程度地夸大了管道的内腐蚀程度。     

埋地天然气管道断裂故障诊断分析

埋地天然气管道在使用过程中环焊缝处由于各种原因容易产生裂纹,导致管道失效。对某天然气管道的开裂段取样,进行宏观形貌检查、微观断口分析及化学成分检测。结果表明,断裂管段材料中Cr含量较标准要求值偏低,且开裂位置存在未焊透缺陷是天然气管道开裂的主要原因。有限元分析结果表明,管道材料在应力载荷及腐蚀的共同作用下,管道环焊缝未焊透处将产生裂纹．该裂纹会随时间增加而不断扩展,最终导致管道失效。建议在管道的实际运行过程中,要加强监测并做好预警措施,避免因泄漏导致事故的发生。     

小径石油管道对接焊缝的无损检测

为进一步提升小径石油管道对接缝隙的焊接质量,可通过加强对焊缝质量的检测达到提升石油管道质量的效果,为此在研究当前可供选择无损检测手段的基础上,以超声波和X射线为核心设计检测系统,并验证超声波和X射线无损检测的独特优势,为今后小径石油管道对接焊缝内部缺陷的检测提供理论指导.     

X80M钢级长输管道环焊缝裂纹成因及适用性分析

为研究某项目X80M钢级长输管道环焊缝裂纹成因及服役适用性，采用无损检测、水压物理模拟试验分析了含裂纹缺陷管道强度和裂纹扩展状况。通过裂纹解剖及金相分析确定了裂纹成因，采用含缺陷油气管道剩余强度评价方法对裂纹缺陷进行了评价。结果表明：水压物理模拟试验前后环焊缝裂纹尺寸无明显扩展，位置无变化，缺陷类型为环焊缝环向裂纹缺陷，裂纹成因为熔铜开裂，该类型裂纹缺陷均可接受，含该类型缺陷管道服役适用性良好。该研究结果对分析类似管道环焊缝裂纹成因及管道服役适用性具有一定参考价值。