导波技术在工业管道检测中的应用-广州教学文案.ppt

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1、导波技术在工业管道检测中的应用-广州一、概述主要问题：抽检方法；关键位置缺少检测手段传统的检验方法宏观检测管件剩余壁厚检测焊缝无损检测传统的工业管道检验本文主要针对工业管道架空位置腐蚀情况的检测方法研究。。。。。。一、概述石化企业架空工业管道多采用桁架式敷设，管道与桁架面接触；雨水进入后容易产生腐蚀，造成泄漏；特别是沿海的石化企业每年均会有管道在管架位置发生泄漏，造成财产的损失。引用超声导波技术二、超声导波检测理论概述超声导波检测原理:利用传感器在管壁中激励产生某一频率的导波，导波沿管壁轴向传播，当导波传输前方遇到管道环截面减少(如腐蚀造成的局部减薄或点蚀)时，

2、会反射导波。利用传感器接收这些回波。通过相关的分析与计算确定缺陷在管道轴向方向的位置。国内超声导波技术:低频超声导波（20kHz~90kHz）高频导波（1MHz）二、超声导波检测理论概述低频导波检测方法焊缝金属腐蚀金属腐蚀法兰导波传感器环对称模式纵向弯曲模式占主要地位水平弯曲模式占主要地位幅度距离法兰图1长距离低频导波检测原理解决缺陷轴向位置的问题解决缺陷的有无问题TELTESTWAVEMAKERMSSR-3030R生产厂家英国PlantIntegrityLtd（PI）公司英国超声导波公司（GUL）美国西南研究院激励频率范围7-300kHz4~75kHz5~25

3、0kHz信号激励方式压电陶瓷压电陶瓷磁滞伸缩检测截面精度可靠3%，最好0.5%2%2%检测周向精度45度45度/检测轴向精度100mm150mm100mm检测温度范围-30℃~100℃-40℃~100℃-30℃~450℃检测轴向范围架空理想±200m，埋地±60m理想状态下±200m，腐蚀严重的管道20-40m，软、厚沥青包裹管道10-20m，PE泡沫保温管30-50m，水泥配重管5-15m。架空理想±170m埋地20-30m检测管径范围1.5”~72”2”~120”1.5~40”备注此设备开发的第四代设备MK3，采用了聚焦技术（FOCUS），将检测截面精

4、度提升到3%，检测长度最大长度也提升到理想350m。而且对硬件设备进行了改造，使设备更加集成化，操作也更为简便。最大的缺点，硬件滤波，软件升级，硬件也要同时更换。此设备最大的优势是设备操作简单，便于携带，该设备采用软件过滤，软件升级，硬件可以不变。此设备能够实现大结构大范围的整体的检测和监测。此设备还能采用高频探头，提高检测精度，但会缩短检测长度检验案例燕山石化工业管道腐蚀腐蚀点（最小壁厚5.9mm/8mm）异常信号标识异常信号位置(m)振幅(db)异常信号描述验证结果C5.3212.11焊缝焊缝D7.97-1.72支架支架E10.59-1.66异常信号内腐蚀7

5、.70mm/9mmF12.68-4.62异常信号内腐蚀7.56mm/9mmG16.15-2.99支架支架E点F点外腐蚀缺陷LINE-6海上支架53-1.5m腐蚀坑最深3.1mmLINE-3路西支架86#弯头,腐蚀坑最深2.2mm内腐蚀缺陷LINE-7路西支架8#-4.05mLINE-1,路东支架24变形缺陷LINE-3海上支架10#-1.5m变形Φ60，深4mm划伤LINE-4海上支架109#-4.2m划痕+变形：变形范围60x90mm,变形深度7mm,;划痕范围41mmx4mm,深度1.5mmLINE-3海上支架95#-0.9m机械划痕尺寸50mm×10mm，

6、深1mm支架的干扰，造成无法判断管道腐蚀二、超声导波检测理论概述二、超声导波检测理论概述高频导波检测方法图2（a）纵向高频导波原理图2（b）周向高频导波原理三、高频导波试验研究试验1：选取管道的规格为Ф273X8mm；其中h是缺陷深度；d是管道壁厚；R是缺陷孔径。试验采用周向激励方式进行。缺陷描述，见图3：h1=0.25d；h2=1/2d；h3=3/4d；h4=d；R1=R2=R3=R4=4mm。图3缺陷特征分布图三、高频导波试验研究缺陷1反射波形图缺陷2反射波形图h1=0.25d；h2=1/2d；三、高频导波试验研究缺陷3反射波形图缺陷4反射波形图h3=3/4

7、dh4=d；三、高频导波试验研究试验2：本试验采用的管道是已经使用30多年的管线，在管线上加工各种直径，不同深度的缺陷。管道规格为325x10mm，管道材质20#钢。1、缺陷孔径相同Ø=1.5mm，不同深度的对比Ø=1.5mm，h=30%dØ=1.5mm，h=50%d三、高频导波试验研究2、缺陷孔径相同Ø=3mm，不同深度的对比Ø=3mm，h=30%dØ=3mm，h=50%d三、高频导波试验研究3、缺陷孔径相同Ø=5mm，不同深度的对比Ø=5mm，h=30%dØ=5mm，h=50%d三、高频导波试验研究4、划痕缺陷（矩形缺陷）不同深度进行对比划痕深h=20%d（

8、壁厚）划痕深h=30%d