超声导波-电磁超声组合技术在油气管道的腐蚀检测应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 08 日 作者简介：刘帅帅（1994），男，汉族，河南新蔡人，本科，新疆天维无损检测有限公司，助理工程师，研究方向为油气管道内外腐蚀检测。-155-超声导波-电磁超声组合技术在油气管道的腐蚀检测应用 刘帅帅 新疆天维无损检测有限公司，新疆 克拉玛依 834000 摘要：摘要：本项目拟将超声导波与电磁超声相结合，其在一定程度上突破了传统检测方法的部分限制，给油气管道腐蚀检测提供了更加完善、准确及可靠的措施，从而进一步实现对多部位、多种类型腐蚀（包含表面腐蚀、内部腐蚀等）的无损探测，为管线的安全运营、提高管道的使用时间奠定基础。本论文主要研究了超声导波与电磁超声联合探测在油气管道中的运用。关键词：关键词：油气管道；腐蚀；检测；超声导波；电磁超声 中图分类号：中图分类号：TE973 1 超声导波-电磁超声组合技术在油气管道的腐蚀检测应用优势 超声导波与电磁超声相结合，在油气管道的腐蚀检测中有着一些明显的运用优势，这种结合方式能够完成表面腐蚀、金属内腐蚀等多部位、多种类腐蚀的探测。多层探测技术能够实现对管线各层面的探测，包括有涂层、有介质或有两层的管线。精确定位缺陷可以获得高精度的测量数据，精确地识别出管道内部的锈蚀、裂纹等缺陷，实现管道的确切定位。有效地检测管道的锈蚀深度，可用于评价管道构造的安全与性能。由于该方法能够在管道正常工作的情况下对其实施监测，从而缩短了生产中断的时间。采用超声波、电磁波等方法，对管道材质无损伤，保证管道的总体性和安全性。此外，它还能够对管道的腐蚀、缺陷进行实时监测，从而达到防止事故出现，提高管道安全运营的目的。对管道的腐蚀进行及时的检查，可以有效地提高管道的使用时间，减少维修费用。它能以各种不同的方式，与电脑影像处理技术相配合，完成海量资料的研究与处理。不会受到管材、管径、壁厚、介质等因素的影响，适合各种管道使用。该系统能够集成测试软件，实现测试报告的自动生成，降低了人为的干涉和误差。这些优点让超声导波和电磁超声组成技术给油气管道的无损检测提供一种高效率、高精准、安全的无损检测方法，对保证管道的安全运行及安全生产具有重要意义。2 超声导波-电磁超声组合技术在油气管道的腐蚀检测应用 将超声导波与电磁超声相结合的方法运用于油气管道的防腐监测，有着广阔的应用前景和现实意义。下面介绍了该方法在油气管道当中的使用情况。2.1 多层次腐蚀检测 超声导波是一种新型的无损检测方法，它可以通过钢管的外面的涂层或保护层来实现对管壁的无损检测。这就代表着，在没有去除涂层的情况下，即便是在外部有覆盖的物体，在它之下的腐蚀状况也可以被探测到。它不但能探测到管道表面的锈蚀，而且还能透过管壁探测到管道的内部腐蚀状况。同时，它可以帮助我们检测出藏在金属表面下的腐蚀和缺陷。由于部分腐蚀的状况难以被发现，并且对管道构造的安全性产生影响，因此这是一项非常关键的工作。超声导波可实现多层的检测，并可对管壁上的多处锈蚀区进行识别。这种方法可以对管道的腐蚀状态进行全方位的监测，对管道的表层腐蚀、深部腐蚀等进行综合分析，进而判断管道的腐蚀程度及深度。利用超声波导波检测结果，可以直观地反映管道内、外壁的腐蚀状况及部位，从而给工作者提供准确的腐蚀状况信息。这为评价管道的健康状态和进行维修提供了依据。根据采用超声导波技术，能够实现对管道内部多层面的腐蚀状态的全面探测与分析，从而提升管道的监测准确性与完整性，保障管道的安全运作。2.2 精准腐蚀定位 中国科技期刊数据库 工业 A-156-超声导波是利用超声波的接收、发射，实现对管道内部的腐蚀及缺陷进行检测的一种方法。该方法可以测定超声波在管道中的传播时间及声波在管道中的反射强度，进而判断管道的腐蚀部位及深度。电磁-超声是一种基于电磁场交互作用的管道缺陷探测方法。其能够探测到材料内部的各种变化，包含由腐蚀导致的材料破坏，实现对缺陷的准确定位。超声导波与电磁超声两者的优势互补，可有效提升锈蚀检测精度。超声导波能够获取更为详尽的腐蚀情况，电磁超声则是能够对复杂环境下的缺陷进行更准确地定位。根据把两者相结合，工作人员可获得更全面、更精确的腐蚀位置、尺寸、深度等信息，进而为管道的健康状态提供依据。在此基础上，按照超声导波与电磁超声检测结果，对其进行实时监控，并将多源信息融合，得到更加精细的管道腐蚀图像。这种方法可以使管道故障早期诊断出来，从而加强管道的探测灵敏度。对设备进行精确地定位，不但可以使维修工作得到及时进行，而且对提升作业人员的工作效率也有很大的帮助。通过对锈蚀点的精确定位，可实现有针对性地维修，避免无谓的劳动和资源的耗费。2.3 腐蚀深度和程度评估 超声导波是一种利用发射超声波，并通过检测超声波在管壁上的传播时间及反射光强的技术，能够对管壁上的腐蚀状况进行准确地检测。研究结果对于评价管道的安全可靠性具有重要意义。利用超声波导波检测结果，能获得腐蚀区位置、形状、尺寸等细节信息。由于不同部位、不同形式的锈蚀情况，这些细节对维修方案的制定是非常关键的。根据精确测定管道的锈蚀深度及程度，可使工作者了解管道的腐蚀情况，进而设计出更有针对性、更有效的维修方案。这样可以保证维修目标明确，降低维修费用。细致的腐蚀信息有助于完善资源的使用，让维护工作更加有效。精确的测试结果有助于确定什么时候需要维修，什么时候需要更换管道零件，这样就可以减少额外的停工和维修的成本。只要对管道进行及时地维修和护理对策，就能有效地提高管道的使用时间。精确的超声导波检测是保证管道长期稳定运作的重要手段，也是预防性维护的坚实支撑。2.4 非破坏性检测 这两种方法均不需对管道造成破坏，不需停车或拆除管道。该技术在不影响管道正常工作的前提下，利用特殊的声波（超声或电磁波）探测管道内部的锈蚀和缺陷。具有非破坏性，可防止常规拆解、维修等操作带来的二次损伤。这一优点特别适用于那些需要持续操作的管道，它能在不影响生产的前提下完成测试与评价。以往的检测方法往往需要对管道进行拆解或大修，但超声导波与电磁超声则能在不拆除整个管道的情况下实现对管道的在线监测。该方法不需要停机或拆除管道，大大降低了测试时对生产和运行的影响。这就缩短了停工时间，减少了维修费用以及因生产而造成的损失。这种无损害性的技术能够在管道运营过程中实现，而不会带来更多的安全隐患。工作者可对管到进行远程或自动监测，有效提升了作业的安全性。利用超声导波与电磁超声等技术，可有效地解决管道的二次破坏问题，实现对管道整体腐蚀及缺陷的全面监测，且无需中断管道正常工作。2.5 实时监测和在线检测 无论是超声导波技术还是电磁超声技术，它们都能在管道的运行过程中进行实时的监控，从而达到在线检测的目的，不用暂停生产。这套技术能够实时记录管道内的腐蚀、瑕疵等相关数据。根据实时的监测手段，工作人员能够实时掌握管道的健康状态，并及早掌握可能出现的问题进展。得益于其非破坏性的检测手段，超声导波和电磁超声技术能够在管道运作期间实施，就不用暂停生产或试中断生产活动。这样做保障了管道系统能够持续稳定运作，从而防止了由于停产导致的潜在生产受损。不用暂停生产以实施检测，这代表着整个生产流程不会受到任何干扰，进而显著提升了生产效率。当管道处于正常工作状态时，操作人员能够获得所需的监控数据，而无需减少生产的时间消耗。通过实时的监控，问题可以更早地被识别出来，这有助于实施预防性的维护策略。如果能在问题恶化到严重程度之前采取相应措施，那么维护成本将会降低，同时也能延长管道的使用时间。在线的检测手段有助于减少运营中的风险。如果能够提前识别并处理隐藏的问题，就能够避免管道出现故障，从而降低生产的中断和潜在的安全隐患。伴随技术进步，我们有能力把超声导波技术与电磁超声技术融合到自动化监测系统中，这不仅使得中国科技期刊数据库 工业 A-157-监测流程变得更为智能和自动化，还大大降低了操作人员的工作压力。从宏观角度看，实时监测管道运行是超声导波和电磁超声技术的一个核心优点，它为管道系统的持续运作给予了高效的处理策略，并在极大程度上减少了停工对生产的负面影响。2.6 多环境适应性 无论是在复杂的油气管道环境中，超声导波与电磁超声的结合技术都体现出了出色的适应性。结合这两种技术，我们能对管道的健康状况进行更为深入和精确的评估，尤其是在高温、高压或存在介质的恶劣环境中的油气管道系统中。无论是超声导波技术还是电磁超声技术，它们都能在高温条件下实施有效检测。在油气管道领域，这种独特的性质使得高温管道的实时监控在操作中变得可行，这有助于提前识别可能出现的问题。在高压的环境中，这些技术也是适用的。其具备在管道受到高压影响时实施无损检查的能力，从而保障管道的完好性和安全性。不管管道内部是否存在介质，超声导波与电磁超声的技术均可高效运作。这意味着在传输油气等物质的管道中，这些技术也可以被采纳，为我们提供对管道健康状态的即时评价。结合超声导波与电磁超声技术，能够为管道评估提供更全面的视角。超声导波技术主要被应用于检测如腐蚀和厚度的变化等问题，而电磁超声技术则能够检验到管道内的金属裂缝等问题。根据对这两种技术的数据进行综合分析，我们能够获得更为全面的管道健康状况的信息。在如高温、高压和有介质的复杂环境中，这些技术因其高度的灵活性和可调节性，可以应对各种不同的环境问题。传感器和相关设施能够按照实际情况作出调整，保证检验结果的精确性和稳定性。在如油气管道这样的复杂场景中，利用超声导波和电磁超声技术可以显著增强管道系统的安全防护。通过及时和精确的监控，我们能够避免隐藏的问题并减少运营中的风险。2.7 数据分析与报告生成 通过电脑图像处理技术将超声导波与电磁超声检测结果相结合，可为之后的维修与决策提供有力的手段。采用电脑图象处理技术，实现了对测试数据的自动分析、处理，并形成详尽的测试报告。这样就减少了人为误差的危险，且改善了报告的精确度和一致性。利用图象处理技术，把探测结果以图形、图标或其它方式表现出来。这种直观的显示方式，便于工作者对测试结果的理解与解读。根据周期性检查，并与电脑影像处理技术相结合，可作出趋向分析，辨识腐蚀及问题之发展趋势。这样就可以及早地发现故障，有效采取预防维修，降低事故的发生率。所产生的详尽检查报告，可供维修计划、预算及决策之用。通过精确的数据及可视化的分析，使管道的运行更加科学。通过对超声导波电磁超声波的周期性检测，并与图像处理相结合，能够对维修方案进行优化。在精确掌握管线运行状态的基础上，可以更好地制订维修方案，提升维修效率，减少维修费用。发现隐患，采取预防性维修措施，完善维修方案，可有效地加强管道的安全可靠性。特别是在油气管道等需要高度安全保障的情况下。这对需要遵守相关行规的业内来说也很关键，因为其必须遵守行业标准和规定。3 超声导波-电磁超声组合技术在腐蚀检测中的完善对策 3.1 定期巡检和监测 制定定期巡视方案，采用超声波导波-电磁法相结合的方法对管道进行防腐监测。该方法可在运行过程中，及时掌握管道的运行状况，并对其进行预防性维修保养，防止腐蚀情况进一步严重。3.2 实时监测系统 该方法与在线监控系统相结合，形成了一套完整的管道监控网络。此系统能对管道的运行状况进行持续的监控，并对出现的异常状况进行报警和记录，以便工作者及时处理。对数据进行系统的整理与分析。存储每一次测试的原始资料，同时使用先进的资料分析工具，以作趋向分析及历史资料对比。通过这种方法可以对管道的腐蚀发展方向进行预测，并能及早地检测出可能存在的问题。3.3 自动化报告生成 采用电脑图象处理方法，可实现对锈蚀的详细检查。该报告应包含检测部位，腐蚀种类及程度，以及建议的维修保养计划，为下一步的维修及决定提供依据。3.4 应用智能算法 采用诸如机器学习、人工智能等智能算法，对海量的锈蚀监测数据展开分析。该方法能够有效地解决中国科技期刊数据库 工业 A-158-腐蚀过程中出现的异常状态，实现对异常状态的自动探测与预报，从而更好地处理复杂工况。3.5 培训和技术支持 定期对工作者训练，以保证其正确和有效地运用超声波与电磁超声相结合的技术。并且，要创建一个技术支援系统，保证有需求的时候，能够得到专业的技术支援。3.6 合规性和标准遵循：保证测试程序按照有关规范进行，涵盖准确的操作流程，设施的校验和维修，及合格的资料。4 结语 本文提出了一种基于超声导波与电磁超声相结合的方法。上述措施是为了改善将该复合技术用于油气管道的防腐检测的有效性。根据本项目的研究，将进一步提升超声导波-电磁超声联合探测油气管道的性能，保障管道的安全、可靠和长期稳定运作。参考文献 1 油气管道划痕非饱和漏磁检测与识别J.张雪伟;陈金忠;康小伟;宋凯.石油机械,2022(03)2 数字射线测厚技术工程应用的误差分析J.司永宏;赵聪;何深远;吕海潮.无损探伤,2021(05)3 油气管道内检测技术现状及发展趋势J.马国.石油化工安全环保技术,2021(03)