在役油气管道缺陷检测与监测关键技术

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1、.2018年国家技术发明奖提名项目公示内容一、项目名称：在役油气管道缺陷检测与监测关键技术二、提名单位意见：管道是国家油气资源运输的关键设施，其缺陷检测与监测是管道安全运行的重要保障，该项目的开展与实施应用对于保障国家能源安全、提高无损检测行业竞争力具有重要意义，并取得了显著成果。该项目原创了在役油气管道缺陷检测与监测的多项核心理论与方法，在在役油气管道检测与监测关键核心技术上取得了重大突破，发明了油气管道缺陷电磁多场耦合分布式磁化检测技术、管道缺陷泄漏磁泡单元网络量化技术和管道电磁超声导波匹配耦合监测技术，三项发明均为国际首创。开发了

2、具有自主知识产权的系列化在役油气管道检测监测产品并实现产业化，授权发明专利32项，形成了完整的自主知识产权体系，对无损检测领域的技术进步有积极地推动作用。成果已广泛应用于西气东输、苏丹油田等国内外检测工程中，创造了良好的经济效益和社会效益。对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018年国家技术发明奖二等奖。三、项目简介：管道是国家油气资源运输的关键设施，其缺陷...检测与监测是管道安全运行的重要保障。《国家中长期科技发展规划纲要2006-2020》将“油气管线等基础设施建设和养护关键技术及装备”列为优先主题，彰显了油气管道检测与监

3、测技术的重要性。在项目研究初期，油气管道检测技术长期被美国GE和德国ROSEN垄断，面临严重技术封锁，而在役油气管道监测与缺陷量化重构技术更是世界性难题，在关键技术及应用等方面存在诸多瓶颈。发展具有自主知识产权的在役油气管道检测与监测技术，对于打破国外技术壁垒、保障国家能源安全、抢占国际技术制高点，具有重大意义和迫切需求。该项目在国家基金委、科技部的支持下，历经十余年的研究攻关，在在役油气管道检测与监测关键核心技术上获得了重要突破，发明并开发了具有自主知识产权的系列化在役油气管道检测监测产品并产业化。主要技术发明点如下：1.发明了油气管

4、道缺陷电磁多场耦合分布式磁化检测技术，针对油气管道漏磁检测关键技术瓶颈，提出了多场耦合缺陷高灵敏度检测方法，实现了对腐蚀、裂纹等多类型缺陷的综合高效检测，发明了内检测器复合伸缩磁化采集技术，实现了复杂工况下的检测器无障碍通过与在线高精度采集。2.发明了管道缺陷泄漏磁泡单元网络量化技术，针对漏磁检测缺陷三维尺寸量化难度大、精度低等问题，建立了缺陷漏磁场泄漏磁泡理论模型，发明了三维单元网络缺陷量化方法，研发了检测数据自动分析专家系统，实现了管道缺陷的高精度量化。3.发明了管道电磁超声导波匹配耦合监测技术，针对电磁超声导波监测技术中导波频散、

5、衰减严重且换能效率低等问题，发明了导波定向控制半波长匹配方法，发明了导波收发一体化高低压匹配耦合方法，在各种复杂工况条件下均表现出优异的性能。以上三项发明均为国际首创，授权发明专利32项，发表SCI论文53篇。经中国石油和化工自动化应用协会组织的科技成果鉴定认为关键技术指标“处于国际领先水平”。项目成果已广泛应用于西气东输、苏丹油田等国内外共284项管道检测工程中，近三年经济效益达1.97亿元，并已推广应用于铁路、钢铁、汽车、航天等行业，经济社会效益显著。项目部分成果分获2014年北京市科学技术一等奖、2017年湖北省技术发明一等奖、中

6、国专利优秀奖等。...四、客观评价：1.成果鉴定2013年1月20日，中国石油和化工自动化应用协会在北京主持召开了“油气管道缺陷在线检测关键技术与应用”科技成果鉴定会，由张钟华院士、叶声华院士等组成的鉴定委员会一致认为：“成果整体处于国际先进水平，其中管道检测器缺陷检测灵敏度、变形通过能力等指标处于国际领先水平”；“成果相关核心技术和产品已在胜利油田、苏丹油田、陕京输气管道等国内外重要油气输送管道工程中得到了推广应用，开发的管道缺陷检测器已用于油田和海底管道不停输在线内检测，产生了显著的经济效益和社会效益，具有广阔的推广应用前景”。（附

7、件2.1-2.2）2.项目验收由项目完成人主持承担的国家自然科学基金项目“活动缺陷检测监测方法及物理机制研究”、“油气长输管道裂纹磁致伸缩检测技术基础研究”和“油气管道缺陷电磁超声导波聚焦检测方法研究”，经过国家自然科学基金委员会审核，均已“按有关规定已审核完毕，准予结题”。（附件2.4-2.6）3.第三方检测报告国家应用软件产品质量监督检验中心对该项目研发的“油气管道数据分析专家系统”进行了第三方测试，油气管道检测数据分析专家系统提供了“数据显示”、“管道缺陷自动分析”、“管道缺陷人工分析”、“辅助模块操作”功能。（附件2.13-2.

8、15）4.学术评价加拿大蒙特利尔大学航天设计创新研究院院长AouniA.Lakis教授对项目组在深度变化和内部腐蚀缺陷检测方面的研究工作给予了较高评价。“采用时域信号处理方法成功检测出深度变化及内部腐蚀缺陷