管道缺陷位置对瞬变电磁检测信号的影响

针对金属管道腐蚀位置的不同对瞬变电磁检测信号影响的问题,研制了试验装置,设计了相应的试验方案。结果表明:在传感器覆盖范围内,缺陷在管道周向上对检测信号幅值的影响较大,且缺陷在管道正下方时信号幅值最小;背离管道正下方时信号幅值最大,但不会超过无缺陷处的信号幅值,在管道的轴向上基本没有影响。同时,也确定了检测信号与径向角度之间的数学关系。为瞬变电磁法探头的优化、判断金属管道缺陷的准确位置提供了参考。     

基于瞬变电磁法的城市热力管道腐蚀检测

针对城市热力管道在运营的过程中发生管体腐蚀泄漏的问题,提出了采用瞬变电磁法检测城市热力管道,主要介绍了瞬变电磁法检测热力管道的原理,对热力管道进行了失效分析,并现场对城市热力管道的腐蚀检测进行分析。结果表明:瞬变电磁法在城市热力管道的检测中具有实用性,能够得到较为准确的热力管道壁厚,为城市热力管道的缺陷判定、管道的运营与维护提供了可靠的理论依据。     

金属管道表面缺陷微波无损检测

对微波技术应用于工业管道表面缺陷的无损检测进行了试验研究,分别进行压力管道内、外表面的微波无损检测试验。试验结果表明：利用微波无损检测技术一方面能实现管道外表面的非接触检测;另一方面能实现管道内表面缺陷的快速定位与测定,大大提高了管道内表面缺陷的检测效率,为金属管道表面缺陷的定位修复和安全评估提供了重要依据。     

基于电磁超声斜入射SV波的厚壁管道裂纹检测系统

为对厚壁管道缺陷进行有效检测,将电磁超声检测技术与数字信号处理器(DSP)技术相结合,开发了基于电磁超声的厚壁管道裂纹检测系统。通过DSP控制检测系统在厚壁管道中激发电磁超声斜入射SV波,经过DSP将裂纹回波信号处理后显示于上位机。试验结果表明,系统能够在壁厚为35mm的管道中检测出深度2mm的裂纹缺陷。     

承压类管道内壁损伤缺陷的低频电磁检测

通过仿真优化与试验,研制了一套用于承压类管道内壁损伤检测的系统,系统由低频电磁传感器模块、信号发生模块、功率放大模块以及信号调理模块构成。通过低频电磁传感器磁化管道并采集管道的电磁信号,由信号发生和功率放大模块完成对激励线圈的励磁,信号调理模块完成数据放大和滤波,最终实现管道内部缺陷检测。试验结果表明,该低频电磁检测系统灵敏度高,可以实现对直径为152 mm,厚度为16 mm,埋深为12.8 mm的304不锈钢承压管道内部缺陷的有效检测,且其最佳检测频率为100 Hz～200 Hz。     

压力管道声发射检测缺陷定位仿真及验证

从数值仿真和物理试验两种角度对压力管道声发射检测缺陷定位技术进行分析。首先推导了压力管道检测中声发射源定位的计算公式,而后使用多物理场耦合有限元分析软件COMSOL仿真模拟了声-压电的能量转换过程,最后使用声发射检测设备进行定位试验。结果表明:利用声发射技术对压力管道进行缺陷初定位,其结果准确可靠,可为压力管道的缺陷量化分析提供有力的先期基础。     

喷管座粘接层的超声检测

针对金属/橡胶胶结结构的结构特点及其材料的声学特征,介绍了该结构胶结质量的超声检测方法。以喷管座的粘结层的检测为例,重点介绍了如何利用超声多次反射法来检测脱粘缺陷,并通过试块制作和灵敏度调节等方法获得缺陷显示。试验证明,超声多次反射法可为其它薄壁复合件、橡胶复合材料件的常规检测提供借鉴和参考。     

基于瞬变电磁法的金属管道外检测技术

针对输油输气金属管道产生腐蚀缺陷的现象,采用基于瞬变电磁法的铁磁性金属管道外检测技术,进行管道腐蚀实时检测。利用COMSOL有限元仿真软件建立线圈探头和待测管道的实体模型,仿真得出缺陷几何尺寸对线圈探头产生磁场的变化规律;通过改变线圈探头的激励强度、缺陷深度等条件,分析缺陷处磁感应强度的特征。结合仿真分析结果,制作线圈探头实验装置,并利用该装置实现了对内径为80mm、外径为100mm的管道检测。实验结果表明,在管道的缺陷处,检测到感应电动势信号峰值比管道无缺陷处高,可实现对管道缺陷的检测。     

漏磁检测技术在仪长线(黄梅-大冶)原油管线上的应用

本文通过使用漏磁检测原理和操作方法的漏磁检测器在仪长线原油管线上的实际应用,确定出管道缺陷位置、金属面积、深度等信息,研究制定出维修计划,对具有典型性的管道缺陷,进行开挖验证,通过检测报告,为管道的后期维护提供了依据。本次漏磁检测对管道进行在线无损检测,确定出管道缺陷位置等信息,结合检测报告,研究制定出维修计划,对具有典型性的管道缺陷,进行开挖验证。通过本次检测,管线全段共发现了缺陷点942处,其中4个缺陷点腐蚀比较严重,5年内需要进行维修,本次检测结果为管道的后期维护提供了依据。     

金属管道腐蚀量的电磁法检测

为了进一步研究埋地金属管道腐蚀量的算法,分析了瞬变电磁法检测信号的衰变规律,搭建了试验平台,将获得的感应电压信号从笛卡尔坐标系变换为双对数坐标系,选择衰减斜率为壁厚的特征值,通过函数关系式y=2.589 5x~(-0.439)进行拟合,得出壁厚与衰减率的数学模型,最后选取其他钢板试件验证该数学模型的正确性。结果表明:该检测方法能够有效地应用于金属管道的壁厚检测中,具有检测范围广,壁厚计算误差不超过5%,且不受提离高度影响等优点;为无损检测技术的传感器设计、优化及功能拓展提供了理论依据。     

基于支持向量机和磁记忆技术的管道缺陷深度的定量化反演研究

金属管道表面往往存在不同深度的腐蚀缺陷。金属磁记忆检测技术是目前唯一能对铁磁性构件的早期损伤进行诊断的无损检测技术,然而磁记忆原始信号本身并不能直接实现对管道腐蚀缺陷深度特征的定量化识别,进而无法实现对管道腐蚀程度的预警。针对该问题,采用支持向量机方法建立了管道缺陷深度的定量化反演模型,利用该模型对管道上深度为1~15mm的腐蚀缺陷进行了多次反演,反演结果的平均误差为2.398mm,平均均方根误差为3.205mm,结果表明,模型对管道腐蚀缺陷深度的定量化反演是可行的。研究结果可为该领域的研究提供一定的参考,且具有较高的实际应用价值。     

漏磁内检测技术在管道完整性评价过程中的应用

截至2020年我国油气管道总里程已经超过16.5万公里,完整性管理技术在管道安全运营过程中发挥着举足轻重的作用,准确的管道腐蚀信息决定着完整性管理系统运行的有效性。通过漏磁内检测技术对管体进行全方位的扫描,得到管体缺陷位置、尺寸、方向等具体信息,配合相应的开挖直接检查,可为金属损失生长速率的计算,管道剩余寿命的预测等参数计算提供有力的数据支撑。     

金属管道未焊透缺陷定量检测方法

为了解决金属压力管道焊接接头中的未焊透缺陷定量检测技术的工程应用问题,选择了数字射线成像技术和相控阵超声技术,对碳钢和不锈钢2种材质焊接试件中的预制未焊透缺陷进行检测,并对缺陷的深度、宽度进行了定量,验证了2种方法在金属管道未焊透缺陷定量检测应用的可行性。结果表明,数字射线技术和相控阵超声技术在金属管道未焊透缺陷特征尺寸的定量检测方面,对于缺陷宽度和深度定量的准确度均可以满足在用含缺陷压力管道焊接接头安全评价的工程需要,数字射线技术在判定缺陷性质方面较有优势;相控阵超声技术检测效率高、无辐射且定量准确。在实际应用中检验人员应综合两种技术的优缺点和应用特点综合选择检测方法。创新点： 将数字射线技术和相控阵超声技术用于金属管道未焊透缺陷定量检测,并对2种技术的精度和可靠性进行了验证,解决了金属压力管道未焊透缺陷定量检测的工程应用问题。     

输送管道铁磁性堵塞的磁法检测技术

针对输送管道常见铁磁性物质堵塞提出了一种磁法检测方法。从机理上分析了磁法检测适用于铁磁性材料检测的可行性，采用自主研发的磁性探伤仪对输送管道人工堵塞缺陷和自然缺陷进行了验证。试验结果表明，磁法检测对输送管道常见堵塞物质铁钉、铁粉具有较好的检测效果。     

阵列涡流和低频电磁检测技术对管道裂纹缺陷的有效性分析

阵列涡流和低频电磁作为新的涡流检测技术,常被用于检测工件裂纹缺陷。为了研究其在工业管道检验中对裂纹类缺陷的有效性,采用阵列涡流和低频电磁检测系统对管子上预制的裂纹缺陷进行检测。结果发现：阵列涡流可以直观地显示缺陷的位置、形貌,得到缺陷相对的大小,对表面裂纹类缺陷较为敏感,可以检测出与探头移动方向垂直2mm长的裂纹缺陷;低频电磁能有效发现内壁较大的裂纹缺陷,在本试验条件下,可发现5mm长,3mm深以上的裂纹缺陷,检测结果受管件规格、裂纹缺陷的长度和深度影响。     

X80管线钢电磁超声残余应力检测精度的影响因素

管道运输中X80管线钢应用较为广泛，实际管道焊接大多使用半自动焊，难免存在焊接缺陷，在使用过程中会造成应力集中，可能导致管道破裂、石油泄漏等重大事故。为了促进电磁超声残余应力检测在管线钢中的应用，采用电磁超声系统，测试了X80管线钢残余应力检测的最佳参数。试验结果表明，电磁超声残余应力检测系统的6次回波测试精度为60 MPa;得出了电磁超声残余应力检测应力系数、信噪比随回波次数的变化关系，回波次数和应力系数、信噪比之间存在最佳取值，最后对薄板、厚板的电磁超声残余应力检测提出了一些建议。     

基于脉冲涡流的管道内检测系统设计

为了识别管道内外壁缺陷,以脉冲涡流检测技术原理为依据,设计了基于MSP430单片机的脉冲涡流管道内检测系统,重点介绍了脉冲信号激励电路设计、功率放大电路设计、探头模块设计、基于LabVIEW的上位机通讯及数据采集和处理模块的设计。并利用所设计的系统在带有缺陷的试验管段上进行验证,试验结果表明,该系统对管道内壁金属损失具有较高的检出能力,可有效识别管道内外壁缺陷。     

压力管道声发射检测试验

用无缝钢管、大小头、弯头、三通、流量计、带裂纹管段、声发射检测仪等建立了一套压力管道声发射检测系统,并进行了相关试验。分析了压力管道承载压力与20钢焊接裂纹缺陷活动性的关系;指出了在低流速情况下,介质在大小头、弯头处的折流冲击不会产生连续声发射信号。可为压力管道声发射检测技术的现场应用提供参考。     

管道内检测技术现状和发展趋势探讨

我国长输管道实现跨越式发展,管道本体缺陷和腐蚀问题应得到重视。我国长输管道已全面强制实施完整性管理。管道内检测技术可以确定管道的腐蚀和裂纹缺陷,保障管道安全运行。阐述了国内外广泛应用的管道内检测技术的适用范围和优缺点,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,介绍了检测缺陷类型、定位和量化精度以及代表性技术产品。针对我国管道内检测技术应用中存在的问题,指出三维图像显示缺陷、提高探测精度、建立裂纹探测评价标准以及提高通过能力等,应作为我国管道内检测技术的研究重点和发展方向。     

基于小波分析的油气管道缺陷磁记忆检测研究

金属磁记忆检测技术是目前唯一能对铁磁性构件早期损伤进行诊断的无损检测手段,能检测识别油气管道早期损伤以及以应力集中为特征的裂纹缺陷。小波分析由于具有良好的时频局部性,能很好地克服傅里叶变换的不足,得到广泛的应用。针对目前金属磁记忆检测技术以过零点作为缺陷判定准则存在的不足,利用小波尺度谱和再分配的尺度谱对磁记忆信号进行分析。试验结果表明,小波再分配尺度谱能有效应用于管道缺陷的磁记忆检测之中。