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計(jì)算機(jī)控制超聲導(dǎo)波技術(shù)對(duì)石油管道腐蝕檢測(cè)的作用探析

2019-06-13 14:02:24 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：設(shè)備管理與防腐分享至：

石油管道在投入使用后，是事故頻發(fā)的階段，需要對(duì)石油管道進(jìn)行周期性的腐蝕檢測(cè)，采取更換或加固的措施來(lái)解決石油管道腐蝕問(wèn)題，可以使石油管道使用壽命得以增加。其中在計(jì)算機(jī)控制下的超聲導(dǎo)波技術(shù)對(duì)不同類型的石油管道腐蝕的檢測(cè)有重要影響作用，并在石油管道無(wú)損檢測(cè)中受到廣泛的推廣與應(yīng)用。本文將對(duì)計(jì)算機(jī)控制下的超聲導(dǎo)波技術(shù)的概念與檢測(cè)原理進(jìn)行論述與分析，繼而探析超聲導(dǎo)波技術(shù)對(duì)石油管道腐蝕監(jiān)測(cè)的重要作用，以供參考。

1超聲導(dǎo)波技術(shù)

超聲導(dǎo)波技術(shù)是一種在有限界質(zhì)內(nèi)與它邊界線相平行的平面?zhèn)鞑サ囊纛l或超音速機(jī)械波，這一類的超音速與音頻都是通過(guò)板件、管件或者是棒等物體作為傳播介質(zhì)。在一般管壁中，主要存在三種超聲導(dǎo)波模式，分別是軸對(duì)稱扭轉(zhuǎn)模式、軸對(duì)稱縱向模式以及非軸對(duì)稱模式。超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)具有傳播距離長(zhǎng)、衰減小、減速范圍大、速率快；檢測(cè)溫度范圍廣，低至零下40 攝氏度，高達(dá)938 攝氏度；檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)便，不需要耦合劑，只需要?jiǎng)冸x一小塊防腐層即可將探頭環(huán)放置其中進(jìn)行檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，尤其在埋地石油管道的檢測(cè)具有很大的優(yōu)勢(shì)作用。

2超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的工作原理

01超聲導(dǎo)波波形

超聲導(dǎo)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(cè)的最佳模態(tài)。它的質(zhì)點(diǎn)是沿著管子周向振動(dòng)，而波動(dòng)是沿著管子做軸向的傳播，因此管道內(nèi)液體對(duì)聲能的影響較小，對(duì)橫截面積損失與縱向深部裂縫的檢測(cè)靈敏度高。

02超聲導(dǎo)波檢測(cè)原理

探頭陣列會(huì)產(chǎn)生一束超聲能量脈沖，超聲能量脈沖會(huì)充斥在整個(gè)關(guān)閉厚度與圓周方向并向前方傳播。當(dāng)超聲能量脈沖遇到腐蝕的內(nèi)外管壁或者金屬缺損時(shí)，會(huì)改變管道橫截面厚度，返回反射波。利用超聲導(dǎo)波儀器對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行分析，即可探知統(tǒng)一探頭陣列檢測(cè)出的內(nèi)外部管道缺損位置、腐蝕情況以及大小情況。

圖1長(zhǎng)距離超聲導(dǎo)波檢測(cè)原理示意圖

03超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器主要組成部位有低頻超聲探傷儀檢測(cè)裝置、探頭矩陣探傷套環(huán)以及用于數(shù)據(jù)采用與控制的計(jì)算機(jī)。

圖2 導(dǎo)波檢測(cè)儀器

3計(jì)算機(jī)控制下的超聲導(dǎo)波檢測(cè)的局限性

如果管道內(nèi)腐蝕面積過(guò)大或程度嚴(yán)重將會(huì)衰減反射信號(hào)，從而縮短檢測(cè)距離，如果管道內(nèi)存在多重腐蝕缺損等部位時(shí)會(huì)造成疊加效應(yīng)。其次超聲導(dǎo)波檢測(cè)所采用的是低頻超聲波，因此會(huì)忽視檢測(cè)細(xì)小裂紋、總橫截面的損失量、小而單獨(dú)的腐蝕穿孔或腐蝕坑、縱向缺陷。超聲導(dǎo)波在檢測(cè)過(guò)程中常用焊縫回波與法蘭回波作為基準(zhǔn)，如果受焊的縫余高不夠均勻?qū)?huì)對(duì)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響

4結(jié)論

超聲導(dǎo)波作為一項(xiàng)由計(jì)算機(jī)控制的新型管道檢測(cè)技術(shù)，其檢測(cè)范圍與反應(yīng)速度在所有檢測(cè)技術(shù)中是遙遙領(lǐng)先的，尤其是對(duì)于穿越式或者是采油平臺(tái)立管有著獨(dú)特的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)。但如果要更加精準(zhǔn)的確定腐蝕管道位置、類型與大小，需要借助其它檢測(cè)精確度高的無(wú)損檢測(cè)手段進(jìn)行確認(rèn)。

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責(zé)任編輯：韓鑫

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