長距離超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)

LRUT超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)

一、LRUT超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)前言

    輸油、輸氣管道是工業(yè)發(fā)展的保障，其安全運(yùn)營是我們?nèi)粘＞S護(hù)的重點(diǎn)。但是目前常規(guī)的無損檢測技術(shù)只能進(jìn)行局部檢測，檢測效率極低，不能在檢修期內(nèi)100%檢測管網(wǎng)，漏檢概率較大；需要全部去掉管網(wǎng)上保溫層，搭腳手架等，單位檢測成本極高；不能檢測受限區(qū)域管線，比如說穿路、穿河、埋地等；大多數(shù)情況下需要停工檢測，不能動態(tài)監(jiān)測其管道腐蝕變化等。本檢測方案采用是國際上端的長距離導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確、高效的檢測并監(jiān)測管道的腐蝕狀況及變化情況。

    采用本檢測技術(shù)方案具有如下特點(diǎn)和優(yōu)勢：

1）能夠100%覆蓋被檢測結(jié)構(gòu)，進(jìn)行快速、高效、檢測長距離圓柱狀結(jié)構(gòu)；

2）從可接近的位置安裝MsS探頭，檢測難以到達(dá)的區(qū)域，諸如穿墻管線、橫穿公路管線或架空管線；

3）除探頭安裝區(qū)域外，無需開挖或拆除保溫層、防腐層，免搭腳手架，從而大大降低檢測成本；

4）在同一位置可以單方向檢測幾十米到上百米的距離，雙方向可檢測更長的距離；

5）能夠識別區(qū)分管道特征與腐蝕信號其它缺陷特征；

6）基于信號強(qiáng)度和特征對管道的局部損壞嚴(yán)重程度進(jìn)行分類等。

二、MsS長距離超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的技術(shù)背景及原理：長距離超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)

MsS技術(shù)（磁致伸縮效應(yīng)）是自上世紀(jì)90年代初，由美國西南研究院(SwRI)的無損檢測團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近20年的研究與開發(fā)，并取得多項(xiàng)美國專利技術(shù)的一種新型檢測技術(shù)（到目前為止已經(jīng)獲得14項(xiàng)美國專利）。作為一種全新的、成熟的檢測技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域中，用于各種管網(wǎng)快速和低成本的檢測和長期狀態(tài)監(jiān)測。

MsSRv5長距離超聲導(dǎo)波腐蝕檢測系統(tǒng)采用磁致伸縮效應(yīng)（是指鐵磁性材料由于外加磁場的變化，其物理長度和體積都要發(fā)生微小的變化，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮效應(yīng)）。MsS技術(shù)產(chǎn)生的是一種機(jī)械彈性波，能沿著結(jié)構(gòu)件有限的邊界形狀傳播并被構(gòu)件邊界形狀所約束、所導(dǎo)向，因而稱為MsS超聲導(dǎo)波。

MsS導(dǎo)波產(chǎn)生——基于鐵磁性材料的磁致伸縮效應(yīng)（或 Joule效應(yīng)），由Joule于1847年發(fā)現(xiàn)。

MsS導(dǎo)波檢測——基于鐵磁性材料的磁致伸縮逆效應(yīng)（或Villar效應(yīng)），由Villar于1864年發(fā)現(xiàn)。

導(dǎo)波檢測示意圖

MsS導(dǎo)波在管道中有縱波、扭力波、彎曲波等三種模態(tài)形式存在，由于在管道的頻散曲線中只有扭力波的聲速是恒定不變的，不隨導(dǎo)波的頻率改變而變化，而且扭力波只在固體中傳播，管道內(nèi)傳輸?shù)囊后w對其傳播特性任何沒有影響，故MsS技術(shù)在管道檢測中采用扭力波模式。雖然超聲導(dǎo)波的傳播特性很復(fù)雜，但只要正確選擇導(dǎo)波模式和頻率，并控制其傳播方向，導(dǎo)波可以從其傳感器位置，沿著管道快速傳播，瞬間完成幾百英尺長管道的100%管道體積掃描檢測。

MsS導(dǎo)波的長期狀態(tài)監(jiān)測是指將傳感器永久的安裝在被檢測管道上，通過定期采集數(shù)據(jù)的對比分析，確定腐蝕缺陷的進(jìn)展情況和動態(tài)發(fā)展情況。安裝探頭之后就可以避免以后檢測進(jìn)行重復(fù)的過程（例如：搭建腳手架、剝保溫層、打磨或停產(chǎn)等），再加上MsS傳感器的成本低廉，所以MsS技術(shù)對于大型結(jié)構(gòu)基本狀態(tài)維護(hù)的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測是最實(shí)用和經(jīng)濟(jì)型的有效工具。

三、使用MsS技術(shù)對地上長輸管線檢測的優(yōu)勢：長距離超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)

1、檢測靈敏度高：檢測靈敏度為管道橫截面積損失量的3%；

2、檢測距離長：針對地上直管線，理想狀況下，雙方向可以檢測300米，現(xiàn)場腐蝕嚴(yán)重一般只有幾十米；

3、缺陷定位精度高：腐蝕缺陷的定位誤差一般在±10cm范圍內(nèi)；

4、操作簡單、檢測速度快，可以100%覆蓋被檢測管線；

5、應(yīng)用范圍廣，可以用于工藝管線、高架管線、高溫管線的檢測與監(jiān)測；

6、檢測成本低，無需大面積搭建腳手架和剝離保溫層，并且檢測和監(jiān)測時對生產(chǎn)和裝置內(nèi)的介質(zhì)沒有任何影響；

7、檢測可快速判斷管線的整體腐蝕情況，監(jiān)測可長期監(jiān)測管線的腐蝕變化，便于維護(hù)方案和計(jì)劃。

1、長距離超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)信號描述

2、LRUT超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)檢測數(shù)據(jù)的編號

零點(diǎn)位置：為探頭安裝位置；

正方向：介質(zhì)流向?yàn)檎较颉?/span>

3、LRUT超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)長距離超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)服務(wù)缺陷描述

MsS超聲導(dǎo)波所檢測出的缺陷是指腐蝕或裂紋所占管道橫截面積損失量的百分比，而不是沿壁厚方向的腐蝕深度，導(dǎo)波不能測量管道的真實(shí)厚度值，不能檢測小的孤立的腐蝕坑（有時即使腐蝕穿孔也不能發(fā)現(xiàn)，但可以通過監(jiān)測模式發(fā)現(xiàn)）。MsSR3030長距離超聲導(dǎo)波的檢測靈敏度為0.7%,其可靠靈敏度為2%-5%。

通常在實(shí)驗(yàn)室情況下，檢測靈敏度可以達(dá)到0.7%；而在實(shí)地檢測時，隨著管道腐蝕的嚴(yán)重程度增加，信號的衰減增大，系統(tǒng)的信噪比降低，可靠檢測靈敏度為2%-5%。舉例來說，如果管道本身運(yùn)行的年限較長或均勻腐蝕都達(dá)到了1%左右，那么在實(shí)際檢測過程中只能發(fā)現(xiàn)2%-5%的腐蝕缺陷，而低于1%的腐蝕都被噪音信號所淹沒，無法發(fā)現(xiàn)。

需要明確一點(diǎn)的是，超聲導(dǎo)波的靈敏度是指管道腐蝕或裂紋占管道總橫截面積損失量的百分比%。如下圖所示（灰色部分為管道橫截面，紅色部分為缺陷橫截面）：

可以發(fā)現(xiàn)的缺陷類型

無法發(fā)現(xiàn)的缺陷類型

注：由于MsS超聲導(dǎo)波技術(shù)是采用的低頻超聲技術(shù)（小于100kHz以下），波長很大，從圖中可以看出，只能檢測出大的腐蝕缺陷以及集中在同一橫面上的多個小的腐蝕；而對于孤立的小的腐蝕坑MsS技術(shù)無法檢測，即使是針孔狀的穿孔，只要金屬損失量在檢測靈敏度之下，依然無法發(fā)現(xiàn)。所以MsS檢測技術(shù)只能在很大程度上降低腐蝕帶來的安全隱患，而無法100%解決管道所有失效問題。同時MsS導(dǎo)波技術(shù)存在以下的局限性：

不能測量管道的真實(shí)殘余壁厚或最小壁厚；

能區(qū)分內(nèi)外壁損傷；

不能確定缺陷的形狀和尺寸；

只能檢測深度大于壁厚70%的軸向裂紋；

不能穿越法蘭檢測。