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計算機控制超聲導波技術對石油管道腐蝕檢測的作用探析

2019-06-13 14:02:24 作者：本網整理來源：設備管理與防腐分享至：

石油管道在投入使用后，是事故頻發的階段，需要對石油管道進行周期性的腐蝕檢測，采取更換或加固的措施來解決石油管道腐蝕問題，可以使石油管道使用壽命得以增加。其中在計算機控制下的超聲導波技術對不同類型的石油管道腐蝕的檢測有重要影響作用，并在石油管道無損檢測中受到廣泛的推廣與應用。本文將對計算機控制下的超聲導波技術的概念與檢測原理進行論述與分析，繼而探析超聲導波技術對石油管道腐蝕監測的重要作用，以供參考。

1超聲導波技術

超聲導波技術是一種在有限界質內與它邊界線相平行的平面傳播的音頻或超音速機械波，這一類的超音速與音頻都是通過板件、管件或者是棒等物體作為傳播介質。在一般管壁中，主要存在三種超聲導波模式，分別是軸對稱扭轉模式、軸對稱縱向模式以及非軸對稱模式。超聲導波檢測技術具有傳播距離長、衰減小、減速范圍大、速率快；檢測溫度范圍廣，低至零下40 攝氏度，高達938 攝氏度；檢測過程簡便，不需要耦合劑，只需要剝離一小塊防腐層即可將探頭環放置其中進行檢測等優點，尤其在埋地石油管道的檢測具有很大的優勢作用。

2超聲導波檢測技術的工作原理

01超聲導波波形

超聲導波的主要波形一般有扭波與縱波兩種。扭波只適用于固體傳播，是石油管道檢測的最佳模態。它的質點是沿著管子周向振動，而波動是沿著管子做軸向的傳播，因此管道內液體對聲能的影響較小，對橫截面積損失與縱向深部裂縫的檢測靈敏度高。

02超聲導波檢測原理

探頭陣列會產生一束超聲能量脈沖，超聲能量脈沖會充斥在整個關閉厚度與圓周方向并向前方傳播。當超聲能量脈沖遇到腐蝕的內外管壁或者金屬缺損時，會改變管道橫截面厚度，返回反射波。利用超聲導波儀器對反射信號進行分析，即可探知統一探頭陣列檢測出的內外部管道缺損位置、腐蝕情況以及大小情況。

圖1長距離超聲導波檢測原理示意圖

03超聲導波檢測儀器超聲導波檢測儀器主要組成部位有低頻超聲探傷儀檢測裝置、探頭矩陣探傷套環以及用于數據采用與控制的計算機。

圖2 導波檢測儀器

3計算機控制下的超聲導波檢測的局限性

如果管道內腐蝕面積過大或程度嚴重將會衰減反射信號，從而縮短檢測距離，如果管道內存在多重腐蝕缺損等部位時會造成疊加效應。其次超聲導波檢測所采用的是低頻超聲波，因此會忽視檢測細小裂紋、總橫截面的損失量、小而單獨的腐蝕穿孔或腐蝕坑、縱向缺陷。超聲導波在檢測過程中常用焊縫回波與法蘭回波作為基準，如果受焊的縫余高不夠均勻將會對準確性產生影響

4結論

超聲導波作為一項由計算機控制的新型管道檢測技術，其檢測范圍與反應速度在所有檢測技術中是遙遙領先的，尤其是對于穿越式或者是采油平臺立管有著獨特的檢測優勢。但如果要更加精準的確定腐蝕管道位置、類型與大小，需要借助其它檢測精確度高的無損檢測手段進行確認。

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責任編輯：韓鑫

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