计算机控制超声导波技术对石油管道腐蚀检测的作用探析
2019-06-13 14:02:24
作者：本网整理 来源：设备管理与防腐
石油管道在投入使用后，是事故频发的阶段，需要对石油管道进行周期性的腐蚀检测，采取更换或加固的措施来解决石油管道腐蚀问题，可以使石油管道使用寿命得以增加。其中在计算机控制下的超声导波技术对不同类型的石油管道腐蚀的检测有重要影响作用，并在石油管道无损检测中受到广泛的推广与应用。本文将对计算机控制下的超声导波技术的概念与检测原理进行论述与分析，继而探析超声导波技术对石油管道腐蚀监测的重要作用，以供参考。
1超声导波技术
超声导波技术是一种在有限界质内与它边界线相平行的平面传播的音频或超音速机械波，这一类的超音速与音频都是通过板件、管件或者是棒等物体作为传播介质。在一般管壁中，主要存在三种超声导波模式，分别是轴对称扭转模式、轴对称纵向模式以及非轴对称模式。超声导波检测技术具有传播距离长、衰减小、减速范围大、速率快；检测温度范围广，低至零下40 摄氏度，高达938 摄氏度；检测过程简便，不需要耦合剂，只需要剥离一小块防腐层即可将探头环放置其中进行检测等优点，尤其在埋地石油管道的检测具有很大的优势作用。
2超声导波检测技术的工作原理
01超声导波波形
超声导波的主要波形一般有扭波与纵波两种。扭波只适用于固体传播，是石油管道检测的最佳模态。它的质点是沿着管子周向振动，而波动是沿着管子做轴向的传播，因此管道内液体对声能的影响较小，对横截面积损失与纵向深部裂缝的检测灵敏度高。
02超声导波检测原理
探头阵列会产生一束超声能量脉冲，超声能量脉冲会充斥在整个关闭厚度与圆周方向并向前方传播。当超声能量脉冲遇到腐蚀的内外管壁或者金属缺损时，会改变管道横截面厚度，返回反射波。利用超声导波仪器对反射信号进行分析，即可探知统一探头阵列检测出的内外部管道缺损位置、腐蚀情况以及大小情况。
图1长距离超声导波检测原理示意图
03超声导波检测仪器超声导波检测仪器主要组成部位有低频超声探伤仪检测装置、探头矩阵探伤套环以及用于数据采用与控制的计算机。
图2 导波检测仪器
3计算机控制下的超声导波检测的局限性
如果管道内腐蚀面积过大或程度严重将会衰减反射信号，从而缩短检测距离，如果管道内存在多重腐蚀缺损等部位时会造成叠加效应。其次超声导波检测所采用的是低频超声波，因此会忽视检测细小裂纹、总横截面的损失量、小而单独的腐蚀穿孔或腐蚀坑、纵向缺陷。超声导波在检测过程中常用焊缝回波与法兰回波作为基准，如果受焊的缝余高不够均匀将会对准确性产生影响
4结论
超声导波作为一项由计算机控制的新型管道检测技术，其检测范围与反应速度在所有检测技术中是遥遥领先的，尤其是对于穿越式或者是采油平台立管有着独特的检测优势。但如果要更加精准的确定腐蚀管道位置、类型与大小，需要借助其它检测精确度高的无损检测手段进行确认。
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