基于相似路径的管道焊缝区域超声导波缺陷检测

针对管道焊缝缺陷检测难度大的问题，提出基于超声导波技术的相似路径方法，对管道焊缝缺陷进行检测。采用有限元与试验相结合的方法，利用传播路径相同的超声导波信号相同的原理，设置经过焊缝区域的多条相似路径，采集不同相似路径下的焊缝透射信号，通过对比不同周向位置采集到的超声导波信号，使用Hilbert计算方法定义缺陷能量损伤指标，实现管道焊缝区域缺陷识别。试验结果证明了基于相似路径焊缝缺陷检测方法的可行性。通过对比相邻路径信号的路径缺陷指数后发现，有3条路径(P3、P14、P20)缺陷指数较大，这3条路径分别正对试验预制的未熔合缺陷、裂纹缺陷和未焊透缺陷中心，说明基于相似路径的方法能够实现管道焊缝缺陷检测。研究结果可为管道焊缝缺陷检测提供参考。     

国内长输管道对接环焊缝相控阵全自动超声检测装置的研制

目前,以相控阵超声检测技术为代表的新型管道全自动超声检测仪在国外已经进入实用阶段,代表了管道焊缝检测技术的发展方向.介绍了由中国石油天然气管道科学研究院等单位研制的国内长输管道对接环焊缝相控阵全自动超声波检测系统的总体结构,报告了相控阵换能器、脉冲发射、接收部分的研制和检测工艺等主要研究内容,同时还提出了相控阵超声检测技术今后需进一步研究开发的方向.     

油气输送管道对接环焊缝检测现状与研究进展

常用油气输送管道对接环焊缝的检测方法有射线检测和超声检测两种.介绍了国内外射线检测和超声检测的现状及其发展趋势.分析了两种检测方法各自的优缺点:射线检测对体积型缺陷(如气孔、夹杂)的检测非常有效,而超声检测可用于平面和立体两类缺陷的检测,且检测灵敏度比射线检测高.最后对我国油气输送管道对接环焊缝检测的发展提出了几点建议.     

超声导波、TOFD技术在特种设备检测中的应用

阐述了超声导波、TOFD技术的原理,通过两个实例说明了超声导波在压力管道腐蚀检测和TOFD在对接焊缝缺陷检测中的应用。     

某未投产天然气管道投产前完整性评估

参照GB32167—2015《油气输送管道完整性管理规范》，宜优先选择基于内检测数据的适用性评价方法进行完整性评价，但开展漏磁内检测要求管内有一定的介质流量，对于未投产管段实施难度较大。结合某未投产天然气管道的特殊工况，提出了水露点及氧含量检测分析、外腐蚀直接评估（ECDA）、电视检测（CCTV）、超声测厚、超声相控阵检测、焊缝X光片复查等综合方法分析评价管道的完整性，可用于未投产天然气管道投产前完整性评估，保障管道投产安全，具有借鉴意义。     

油气管道维修中搭接焊缝超声B扫描检测方法与设备

针对油气管道破裂维修过程中形成的B型套筒搭接焊缝尚缺少有效的超声无损检测技术及设备的问题,文章提出了一种新的搭接焊缝超声检测方法,并开发了相应的超声B扫描检测系统,从检测方法、检测系统的组成和工作原理、检测系统功能的验证实验等方面进行了论述。模拟实验结果表明,该系统可有效检测出试样上的预埋缺陷,具有良好的探伤效果及应用前景。     

新型无损检测技术在钢质油气管道上的应用探讨

国内大部分钢质油气管道均属于压力管道(GA和GC类)范畴,属于国家重点监管的特种管道,一般2～3 a需进行无损检测。介绍了超声衍射时差技术(TOFD)、超声相控阵技术、电磁超声检测技术(EMAT)和脉冲涡流技术(PEC)的原理、优点、局限性以及国内外应用情况,并对检验方法的有效性进行了验证。采用TOFD+相控阵检测技术对某输油管道进行了检测对比试验,建议今后采用TOFD+相控阵技术对油气管道进行检测,将电磁超声技术和脉冲涡流技术作为无损检测的备选手段,以便及时发现管道焊缝表面及深层的各项缺陷,更好地推动管道完整性管理工作。     

基于CIVA仿真的管道超声内检测参数设计与优化

为了设计并优化管道超声内检测工艺参数,从检测原理、聚焦法则、工艺参数等方面阐述了超声相控阵在管道内检测中对凹面结构检测的应用,基于CIVA仿真对安装在管道内部的凸面相控阵装置参数及其检测工艺展开研究,模拟了带有焊缝、环切槽、侧向孔等缺陷特征的管道的声场特性,并利用仿真获得的数据演化规律对水程和阵列动态孔径进行了优化。基于仿真与优化获得的参数制造了相应的相控阵检测装置,并通过对样管的超声检测测试,验证了设计参数的合理性以及基于CIVA仿真设计装置的可行性。     

国内炼化工程首用超声相控阵技术

“五一”小长假期间,中国石油工程建设有限公司一建公司洛阳中油检测公司员工坚守中化泉州百万吨乙烯项目年20/50万吨EO/EG装置、化工高压火炬施工现场,采用超声相控阵技术检测外径为508毫米至1.93米规格的大口径管道焊缝。从4月初至今,已检测166条焊缝,完成检测总量的70%。这是工程建设有限公司一建公司2016年在国内首家研发炼化工程领域超声相控阵检测技术后,首次在国内的应用。相控阵检测对人体零伤害,且检测效率及灵敏度高。检测外经1626毫米、壁厚45毫米的管道焊缝,最短用时2小时;而据科学推算,若采用射线检测,把洗胶片的暗室设在现场即时作业,最短也需要6小时。     

带垫板焊缝的超声检测回波识别

为了准确识别带垫板焊缝进行超声波检测时出现的真假反射回波信号,对带垫板的单面焊双面成形焊缝(包括管道对接环焊缝、 T形和角接焊缝)超声检测的反射回波信号的产生原因及特点进行了分析,并分别提出了识别真假回波信号的技术方法。分析认为,精确校准距离轴线(时基扫描线),寻找回波源的最佳反射角,精确确定回波源的坐标,是正确判断焊缝真假缺陷的关键,同时指出超声检测人员应熟悉焊接结构和焊接工艺,有助于进行正确的判断。     

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。     

管道环焊缝全自动超声波探伤系统的软件开发

针对西气东输二线要求,中国石油天然气管道科学研究院开发出管道环焊缝全自动超声波探伤系统,利用软件和电子技术,实现了超声波束的动态扫描和动态聚焦,检测结果可自动记录,使用CD或硬盘存储相关数据,提高了检测速度,结果复现也十分方便。介绍了该系统上位计算机的软件开发过程。     

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。     

基于不锈钢焊缝缺陷的无损检测研究进展

为了全面了解奥氏体不锈钢焊缝无损检测技术的应用及发展,讨论了奥氏体不锈钢的焊缝组织、结构特征,研究了射线检测、超声检测、ACFM检测对不锈钢焊缝检测的进展,分析了其优点和缺点。分析认为,超声检测是检测不锈钢焊缝的主流方法,且取得了很大进展;不锈钢焊缝的超声检测方法所面临的主要问题是提高奥氏体不锈钢焊缝的检测信噪比以及缺陷定位的精确度;ACFM检测方法实现了无接触测量,对不锈钢焊缝的检测研究具有广阔的应用前景。     

厚壁奥氏体不锈钢焊缝超声检测试块的制作和探头的调校

由于厚壁奥氏体不锈钢晶型特点,其焊缝超声检测试块一直是无损检测领域的难题。为了给调整超声波检测探头灵敏度提供有效的参考,提高厚壁奥氏体不锈钢焊缝超声检测的可靠性和准确性,根据NB/T 47013—2015《承压设备无损检测》的要求,按照现场管道的焊接工艺,制作不同的典型人工缺陷对比试块,选用常规超声波K1.5、2 MHz斜探头在40mm和60 mm模拟试块上进行检测,结果显示,检测能够扫查到缺陷,且定位基本准确。后期将进一步改善检测工艺,以选择更合理的检测条件。     

天然气管道用埋弧焊钢管焊缝无损检测对标分析

为了提高我国大直径高压天然气长输管道的质量和运行安全,合理确定钢管标准无损检测（NDT）指标,对国内外适用于X80高钢级埋弧焊管技术标准有关焊缝无损检测要求进行了对标研究,分析了我国相关标准在焊缝无损检测方法、射线检测灵敏度和超声检测对比标样等方面存在的差距和不足,为我国大直径高压天然气管线钢管相关标准的制（修）订提出了建议。     

管道焊缝数字图像缺陷自动识别技术

管道焊缝数字图像是管道焊缝可靠性管理的重要依据,但对其进行人工判别的误判率较高。为了提高对管道焊缝数字图像缺陷的识别准确度,采用多项边缘检测、检测通道与阈值分割等方法,对管道焊缝图像中存在的缺陷进行图像处理,构造了焊缝数字图像缺陷特征库,包含灰度差、等效面积、圆形度、熵、相关度等参数,建立了多分类器构造(SVM)模型,实现了对管道焊缝数字图像缺陷的分类评价,最终开发出管道焊缝数字图像缺陷自动识别软件,并进行了现场验证分析。研究结果表明:(1)图像处理后在没有噪声的情况下,Canny等算法都可以得到很好的边缘检测结果,在有噪声的情况下,检测结果出现伪边缘,选用自动选取阈值方法进行图像边缘检测,能够取得合理的阈值;(2)所建立的焊缝数字图像缺陷特征数据库包含形状特征和纹理特征、图像长度像素等14项参数;(3)通过所建立的SVM分类模型,可以分类获取缺陷形状特征,找出裂纹、夹渣、气孔、未焊透、未熔合和条形等缺陷特征。现场应用结果表明:(1)该缺陷自动识别技术适用于对各类管道焊缝缺陷质量的识别判定;(2)其识别准确率超过90%;(3)该技术实现了对管道焊缝数字图像缺陷的自动识别和自动化评价。结论认为,该研究成果有助于确保管道的安全运行。     

超声探伤在石油天然气管道焊缝检测中的应用

本文分析了石油天然气管道焊缝的主要缺陷,介绍了常用的三种超声探伤方法,并对自动超声探伤做了简要的阐述。     

含裂纹缺陷油气管道环焊缝特征分析及修复方法讨论

从开挖原因、开挖检测结果和适用性评价结果三个方面,分析了43道含裂纹缺陷油气管道环焊缝的特点和规律。分析结果表明,43道裂纹焊缝中,黑口、三口和变壁厚口的比例为72%,抽检发现存在裂纹的焊口的比例为23%。其中20.9%的裂纹位于管道底部6点钟位置,除此之外,分别有39.5%和37.2%的裂纹位于管道顶部和管道侧面。这些环焊缝裂纹形成的主要原因是环焊缝焊接时没有按照标准规定的焊接工艺进行焊接。推荐主要采用RT、UT和MT检测方法或者采用TOFD和PAUT检测方法进行环焊缝无损检测。最后,在现有标准的基础上,提出了环焊缝修复方法。     

大管径天然气管道焊缝隐患治理无损检测工艺研究

天然气在世界范围内都是非常重要的绿色能源,大管径管道是陆上运输天然气的主要方式之一。大管径天然气管道焊缝的质量直接关系着天然气运输的安全性。为此,有必要加强对大管径天然气管道的了解,准确地把握造成焊缝缺陷的主要原因并通过无损检测工艺的运用,加强对焊缝隐患的治理,从而保证天然气管道焊缝的质量。