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。     

基于磁致伸缩效应的导波在高温管道在线腐蚀检测中的应用

介绍了采用新型基于磁致伸缩效应的导波仪MsS 3030对高温管道进行的现场导波检测,同时利用现场测厚验证导波检测的可靠性.结果证明,基于磁致伸缩效应的导波检测可以实现高温管道的在线检测,能有效发现腐蚀等面积缺陷,具有广泛的应用前景.     

基于磁致伸缩效应的导波在长管拖车气瓶腐蚀检测中的应用

介绍了采用基于磁致伸缩效应的超声导波检测技术在长管拖车气瓶腐蚀检测中的优势,描述了超声导波检测的原理、特色和应用。以超声导波检测技术理论为基础,应用MsSR3030R超声导波检测系统对长管拖车气瓶进行了腐蚀检测。检测结果表明,超声导波检测技术在长管拖车腐蚀检测中具有较高的适用性,填补了超声导波技术在长管拖车腐蚀检测中的应用空白。     

车载储氢气瓶超声导波探头设计

设计了一种由连接器、线圈、永磁体、磁致伸缩带、铁芯、填充材料、外壳及手柄等主要组件构成的扭转模态导波探头，应用设计的超声导波探头进行了Ⅲ型车用高压储氢气瓶上模拟裂纹缺陷的超声导波检测，基于检测结果验证了探头的设计可靠性和使用效果。此探头理论上能够在检测对象上任意移动，适用于常规超声导波初步整体检测后的局部损伤和缺陷详细检测，具有较高的周向定位准确性和变截面检测灵敏度。     

直缝焊管焊缝质量电磁超声检测方法研究

为实现直缝焊管焊缝内缺陷检测,采用周向电磁超声SH0导波检测技术,研究了基于磁致伸缩效应激励周向SH0模态导波,确定了周向SH0导波激励频率,设计了一款一发双收差分接收的直缝焊管焊缝缺陷检测探头。结果表明:该系统能够激发单一模态周向SH0导波,实际波速与模型分析结果吻合;针对直径116 mm、壁厚3.5 mm的激光直缝焊管焊缝的Φ0.6 mm盲孔和Φ1.0 mm通孔,通过差分探头的信号处理,能够实现焊缝处Φ1.0 mm通孔和Φ0.6 mm盲孔缺陷的检测。     

磁致伸缩导波检测技术在海洋平台导管架检测中的应用

导管架作为承载结构是海洋平台的重要组成部分,在海洋恶劣环境下极易产生腐蚀和损伤,直接危及平台的安全运行。文章介绍了一种无需水下作业,即可对海洋平台导管架实施100%全面腐蚀和缺陷检测的磁致伸缩(MsS)导波技术,并举例说明了该技术在中国石化股份胜利油田分公司海洋采油厂埕岛CB22A平台的应用情况,结果表明:导波水下最大单向的传播距离在20～25 m,可以覆盖导管架的全长,且最小缺陷检出能力达到2%横截面积。     

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。     

海洋平台腐蚀检测与延寿评估方案设计

文章针对目前中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司胜利埕岛油田面临的大部分海洋平台设计使用寿命与开发年限存在较大差距的现状,提出了以磁致伸缩导波检测为主并辅以其它水上及水下无损检测技术进行平台结构水上及水下部位的全面检测,和利用ALGOR软件进行包括平台设计水平评估、极限承载能力分析、损伤及缺陷分析、疲劳寿命分析、延寿措施与优化、延寿后的状态评估在内的延寿评估方案。     

在役油气管道超声导波腐蚀检测技术应用

近年来,由于油气管道腐蚀产生的泄漏、破裂和穿孔等事故日益频繁,对油气管道实施在线无损检测对于维护其本身结构的完整性具有十分重要的意义.目前应用较多的油气管道无损检测技术主要有电磁超声和脉冲涡流检测技术等,但其检测效率较低,无法做到管道本体全覆盖检测,其应用范围受到限制.相比之下,磁致伸缩超声导波检测技术具有检测效率高、...     

专利信息

专利名称:检测海洋平台结构缺陷的蠕动式爬行装置专利申请号:CN200410066590.4公开号:CN1586965申请日:2004.09.23公开日:2005.03.02申请人:上海交通大学一种用于海洋平台结构缺陷检测的蠕动式爬行装置,用于检测设备技术领域。本发明包括头部、头部转动关节、蠕动身体,尾部转动关节和尾部,头部和尾部组成相同,各包括左、右手臂、触须传感器、摄像头和壳体,蠕动身体包括左、右检测手臂。若干个磁致伸缩超声导波传感器、六自由度的机械手、相控阵超声换能器或者超声波换能器、蠕动身体伸缩油缸和蠕动身体壳体。本发明有多个自由度,能实现抱…     

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。     

工业管道腐蚀在线检测技术应用

工业管道是压力管道中常见的一类，由于工业管道安装形式复杂，且承载介质经常是有毒有害、带腐蚀性，因此工业管道容易产生腐蚀减薄失效问题。常规的定期检验难以对管道本体实施全面的腐蚀扫查，因此需要对工业管道实施必要的在线检测。基于在役工业管道的装设特点，提出采用红外热波成像进行大范围的腐蚀泄漏点排查、磁致伸缩低频导波远距离腐蚀初次扫查和“脉冲涡流+电磁超声”近距离管体腐蚀定量检测的形式，成功实现了对在役工业管道腐蚀缺陷的有效快速检测。     

偏置磁场均匀性对磁致伸缩导波传感器输出特性的影响

磁致伸缩式导波检测传感器（MsS）作为一种新型的超声波检测装置可应用于管道的健康监测,但其较低的能量转换效率却限制了其进一步的应用。为提高MsS能量转换效率,从偏置磁场均匀性角度出发,分析了偏置磁场均匀性对传感器输出特性的影响。采用有限元方法分析磁化装置个数与放置方式对管道内部磁场分布状况的影响,分析表明,适当增加磁化装置个数可以有效提高偏置磁场的均匀性;同时在磁场装置个数一定时,均布的放置方式将有助于形成均匀的偏置磁场。以有限元计算结论为基础,理论推导了偏置磁场与检测效率的关系,并通过实验研究揭示了磁场分布不均匀性对MsS输出的影响。通过改善偏置磁场的均匀性可以有效地提高磁致伸缩导波传感器的检测效率。     

超声导波对小直径薄壁无缝管周向检测的应用研究

为了对小直径薄壁无缝管的周向导波检测进行系统研究,以超声导波技术为研究对象,通过对晶粒噪声有效控制以及检测灵敏度的有效调节,从而实现对薄壁小直径管缺陷的有效检出,且应用效果较好;同时,利用对比试块对定制的国产导波探头检测距离进行了测定,其对1 mm深的模拟缺陷检测距离能达到130 mm左右;增大探头至缺陷间的距离,缺陷反射波幅明显降低,且回波宽度有所增大,在实际工程检测中,应尽量避免导波频散带来的检测分辨率降低的现象。     

高频导波技术在石化设备金属腐蚀检测中的应用

超声导波技术作为一种无损检测新技术，对储罐和管道进行金属腐蚀检测时具有快速、在线不停车的优势，目前已在国内石化领域广泛应用。采用高频导波检测技术对一台100 000 m³的大型原油储罐及一条规格为?273 mm×8 mm的带保温层的输油管道进行了试验研究，结果表明：对于储罐底部边缘板腐蚀缺陷的检测，高频导波检测的灵敏度较高，结果可靠，同时针对管道腐蚀缺陷的检测，采用“低频导波检测+高频导波检测+定点测厚”的腐蚀检测方案，可以非常有效地检测出管道本体存在的点蚀缺陷。     

磁记忆法检测井下金属套管应力的实验研究

依据铁磁材料的磁致伸缩方程,推导出磁记忆方程,并进一步解释了磁记忆效应,阐明了应力与地磁场的作用。通过大量的套管加力检测实验,发现套管所受应力与磁记忆检测信息间具有良好的对应关系,磁记忆检测方法可以分级评价套管的应力状况。     

基于微磁的连续管电磁检测技术研究

微磁检测技术是一种无需外界磁化、无需退磁,利用缺陷自身产生的漏磁场进行无损检测的新技术。根据连续管在线检测要求,基于微磁检测技术和电涡流检测技术,研制了连续管电磁检测仪器样机,对连续管使用过程中常见的腐蚀、裂纹缺陷和椭圆度缺陷共同进行了检测。分析了连续管微磁检测的原理,建立了微磁检测等效磁导率模型,设计了椭圆度检测的算法,利用第6个传感器对测量结果进行了优化及校验。样机的现场试验结果表明,检测仪器的缺陷分辨率为0.1 mm,检测速度可达1 m/s,椭圆度检测精度高达1%,检测效率高、速度快,性能稳定可靠。     

基于PCA和BP神经网络的内检测技术在油气集输管道中的应用

为了解决超声导波内检测技术在油气集输管道进行缺陷检测时缺陷识别率低的问题,在对国内外现状进行充分调研的基础上,结合现有的PCA(主成分分析)和BP神经网络技术,建立缺陷信号识别模型,利用PCA和BP神经网络相结合的技术对管道信号进行识别。通过实例验证,在基于PCA和BP神经网络的超生导波管道信号识别中,对凹坑、孔洞、裂缝等缺陷分别进行了准确率计算,综合准确率可达95%。由此得出结论:对于油气集输管道缺陷问题,通过PCA和BP神经网络相结合技术的超声导波信号识别相比其他识别方法更为准确,该检测技术提高了超生波内检测对管道缺陷的识别能力,具有一定的推广价值。     

站场管道的导波检测技术

超声导波是由超声波在介质中的不连续交接面间产生多次往复反射,并进一步产生复杂的干涉和几何弥散而形成的。导波主要沿管道轴向传输,当导波传输过程中遇到缺陷时,会在缺陷处返回部分反射波,因此可根据反射波来检测缺陷位置和大小。结合中洛管道站场管道特点,进行站场管道导波检测技术研究。结果表明,站内伴热管道失效概率最高,其失效形式主要为腐蚀泄漏;失效后果最严重的风险点为加热炉,其次为燃料油管。建议全线范围内拆除固定墩,验证是否有固定墩内腐蚀的情况,或定期进行导波检测,监测管道腐蚀的发展状况。由于中洛线站场设施的风险在未来的一段时间内上升较快,建议加强监测,降低站场风险。     

高腐蚀油田管道外检测技术的试验与应用

介绍了多频管中电流、超声导波、瞬变电磁和金属磁记忆4种管道外检测技术的原理、性能特点及试验应用情况,结合大港南部高腐蚀油田管道检测的实际应用,总结了4种检测技术对油田集输管道的适用性和准确性,分析了各种技术存在的不足。通过4种检测技术的试验应用,掌握了各种检测评价技术的功能、特点及适应性,为进一步开展管道检测、缺陷评估和寿命预测等完整性管理积累了经验;通过检测、评价及修复等工作,降低了管道运行风险,提升了管道本质安全,延长了管道寿命,从而节省了大量资金。