埋地管道管體超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的試驗(yàn)研究.pdf

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1、埋地管道管體超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的試驗(yàn)研究口顧福明口呂華亭口左延田口楊惠谷上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院上海200062摘要：介紹超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)在埋地管道檢測中的應(yīng)用，采用預(yù)制缺陷管道試驗(yàn)和對(duì)帶防腐層埋地管現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，MsS超聲導(dǎo)波系統(tǒng)可以用于對(duì)有PE膠帶防腐層管道缺陷的檢測．在埋地涂有防腐層的管道上傳播距離較近，宜采用較低的檢測頻率，MsS超聲導(dǎo)波系統(tǒng)的軸向位置精度較高。關(guān)鍵詞：超聲導(dǎo)波埋地管道檢測技術(shù)中圖分類號(hào)：TH878~．2；TB559文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—4998(2011)06—0072—03管

2、道在石油、化工、天然氣和城市建設(shè)等行業(yè)中，表1缺陷的尺寸和距離起著非常重要的作用。隨著管道網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，由于缺陷類型橫向切槽1橫向切槽2橫向切槽3鉆孔1鉆孔2鉆孔3服役期延長、介質(zhì)腐蝕、老化等因素的影響。管道事故缺陷距離／m17．618．0018．4018．9319．3419．73頻繁發(fā)生。管道缺陷的無損檢測方法一直是人們研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的檢測方法，如超聲、漏磁等，采用的都是缺陷大小9％5％2％9％5％2％逐點(diǎn)檢測的方法，即只能對(duì)傳感器對(duì)應(yīng)的管道部位進(jìn)MsS導(dǎo)波檢測技術(shù)的操作步驟相當(dāng)簡單：先在探行檢測。對(duì)某些難以接近的管道系統(tǒng)，如有

3、套管的管道頭安裝處用鋼刷將銹跡打磨干凈．然后剪下一段鐵鈷或埋地的管道，則難以檢測。與傳統(tǒng)的超聲檢測相比，條帶，其長度略小于管道的周長．中間留3mm的間超聲導(dǎo)波技術(shù)有兩個(gè)主要的特點(diǎn)：①由于導(dǎo)波可以沿隙，通過導(dǎo)磁裝置將其磁化，再用5rain快速環(huán)氧樹脂管壁傳播較遠(yuǎn)的距離而自身能量的衰減很小，因此可膠均勻地涂在鐵鈷條帶上，將涂膠的鐵鈷帶粘貼在管以一次性檢測較長距離(根據(jù)管道本身狀況的不同，道上，用橡膠帶纏繞在鐵鈷帶上，10min后，將橡膠帶最長可以達(dá)到180m)；②超聲導(dǎo)波在管壁的內(nèi)外表取下，然后裝上MsS探頭，打開主機(jī)，開始檢測數(shù)據(jù)，2面

4、和中部都有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，聲場遍及整個(gè)壁厚．因此可min之內(nèi)就可采集完數(shù)據(jù)。以對(duì)管壁進(jìn)行l(wèi)oo％@測。采用32kHz的低頻甚至小3實(shí)際缺陷及缺陷模擬圖示說明于32kHz的超聲導(dǎo)波對(duì)管體進(jìn)行快速掃查，可發(fā)現(xiàn)有缺陷信號(hào)，該方法可較好地檢出管道橫截面損失面積圖2中所制作的鉆孑L和橫向切槽都是經(jīng)過精確計(jì)算大于9％的缺陷。的管道人工缺陷，表2是各人工缺陷的實(shí)際尺寸。表2人工制作缺陷的尺寸1試驗(yàn)管道及狀況缺陷名稱橫向?qū)挾然蛏疃葥p失面積占管道截面圖l所示管道是一根長20．14ITI，外徑為133mm，直徑／ram／mm的百分比，％壁厚為6mm，在管道上

5、又制作了6個(gè)人工缺陷，包括切槽1170293個(gè)鉆孔和3個(gè)橫向切槽，在管道上有3個(gè)MsS導(dǎo)波切槽26535測試點(diǎn)，具體位置見圖1，各人工缺陷的詳細(xì)情況見表切槽339221。鉆孔l4289鉆孔224852MsS導(dǎo)波檢測技術(shù)的試驗(yàn)步驟鉆孔31082PN—————————0．102．456．678．709．5312．9516．5017．0817．3517．6018．0018．4018．9319．3419．7320．14MsS11#2#MsS23#4#MsS35#9％5％2％9％5％2％L—————————__jL———————————J單位：

6、m切槽孔收稿日期：2010年8月▲圖1試驗(yàn)管道缺陷示意圖2011／6機(jī)械制造49卷第562期圖。從上述可見MsS超聲導(dǎo)波在埋地涂有防腐層的管4試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析道上傳播的距離較近，大大地限制了檢測范圍，但在圖3測試點(diǎn)采用32kHz的探測頻率對(duì)管體進(jìn)32kHz頻率在管道檢測中能夠檢測管壁橫截面損失量行100％的快速檢測，儀器的設(shè)置參數(shù)見表3。的5％。證明了MsS超聲導(dǎo)波系統(tǒng)可以用于對(duì)有PE膠通過采集軟件采集信號(hào)并進(jìn)行分析，借助一些參帶防腐層管道缺陷的檢測。考信號(hào)計(jì)算導(dǎo)波的速率和衰減，校準(zhǔn)信號(hào)振幅，設(shè)置通過采集軟件采集信號(hào)并進(jìn)行分析。借助一些參

7、相位檢查參考值和閾值，設(shè)置完后，通過計(jì)算機(jī)處理，=等信號(hào)計(jì)算導(dǎo)波的速率和衰減．校準(zhǔn)信號(hào)振幅．設(shè)置結(jié)果如圖4所示，從圖中可以看出D1、D2、D3、D4、D5相位檢查參考值和閾值．設(shè)置完后，通過計(jì)算機(jī)處理及D6，各缺陷說明見表4得到結(jié)果如圖6所示，從中可以看出Dl、D2、D3及D4。各缺陷說明見表6。5帶防腐層埋地管試驗(yàn)表5儀器設(shè)置參數(shù)在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上．再對(duì)帶防腐層埋地管進(jìn)行試發(fā)射頻率脈沖循環(huán)數(shù)接收信號(hào)增益時(shí)間控制增益驗(yàn)，圖5所示是帶防腐層埋地管試驗(yàn)現(xiàn)場。在MsS3處32kHZ240dB0dB采用32kHz的探測頻率對(duì)管道管體進(jìn)行100％

8、的快表6檢出缺陷說明表速檢測，儀器的設(shè)置參數(shù)見表5．圖6為分析數(shù)據(jù)示意缺陷說明表3儀器設(shè)置參數(shù)方向符號(hào)位置／m備注r發(fā)射頻率脈沖循環(huán)數(shù)接收信號(hào)增益時(shí)間控制增益Dl1．29％橫向切槽1『32kHz210dB0dBD21．6