超声导波技术在原油输送管线腐蚀检测中的应用案例

　　超声导波检测技术主要采用脉冲-回波的方法，其主要的工作原理如所下图示：

　　导波检测原理图

　　导波技术中， 采用在管道周向方向放置一个传感器环， 传感器环由多个传感器探头组成。利用此传感器环在管壁中激励产生某一频率的L（0, 2）模态导波，L（0, 2）模态沿管壁轴向传播， 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， 会反射F（1, 3）模态导波；当遇到周向截面发生变化（如焊缝或管道变径部位）， 就会发射一个L（0, 2）模态导波。利用传感器环接收这些回波， 同时利用各模态的波速计算出反射回波产生的位置， 从而确定缺陷在管道轴向的位置。

　　Teletest导波仪能够检测和区分对称波和弯曲波，并且能显示这两种声波，.在环形焊缝与法兰处产生的回波信号一般是一种轴对称信号；管道水平方向缺陷产生的回波一般会在管道中引起水平弯曲模态的信号；管道竖直方向缺陷产生的回波一般会在管道中引起纵向弯曲模态的信号。因此将传感器环在周向方向分成4个象限， 利用4个象限对同一个反射回波相应的差异来确定缺陷在周向方向的位置及其周向方向的尺寸。

　　2007年7月， 中国特检院对某石化分公司炼油部的原油输送管线河水跨越段进行了导波检测。该管线1997年投入使用， 规格为Υ219 ×7 mm, 外覆盖层为铁红醇酸底漆防腐， 聚氨脂发泡（厚40 mm）保温，黑夹克保护， 管道内输送介质为原油。在管道架空南侧支架附近去除一段（40 cm）外覆盖层， 并安装导波探头， 通过检测， 在架空北侧的入地立管中发现了异常信号， 如下图所示。

　　导波检测结果

　　通过初步地分析， 确认B点为直管段焊缝， B点后面的尖峰是焊缝产生的伴波；C、G点是管线弯头焊缝的信号， D点可能是管线弯头引起的异常信号， A、E、F点初步认为有可能是腐蚀点， 且E、F点的反应信号较强， 因此对E、F点去除防腐层并进行验证， 发现在管线表面出现了大面积的片状腐蚀， 最深2 mm.