超声导波检测系统在油田管道检测中的应用
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管道事 故不 断发 生 。含缺 陷 管 道 的检 测 问题 一 直 是 困扰 管道安 全 工作 者 的重要 课题 ， 特别是 对 于埋
无法测试管 道 的真 实残余壁厚 或最小 壁厚… ； 管
道 环 向 的超声 波 探头 均匀 的间 隔排 列 ， 得 超声 波 使 以管 道轴 芯 为对 称 传 播 ， 向 声 波 沿 着 管 道 传 播 ， 环 wk.baidu.com
为验证超声导波检测系统的检测距离 、 检测精 度 以及 缺 点 定 位 精 度 等 性 能 指 标 ， 用 Ｗａｅ 利 ｖ ＭａｋｒＧ ｒｅ ３超 声 导 波检 测 系统对 中 国石油 石 工股 份 有 限公 司胜 利 油 田分公 司某 段 架 空 ６ ７ ｍ 管 线 ２３ｍ
进 行 了超 声 导波 检测 试 验 ， 导波 检 测波 形 图谱 见 图 １检 出 的管 道结 构特 征 和腐 蚀 、 伤部 位见 表 １ ， 损 。 由图 １及表 １的检 测结 果 可见 ： （ ） 线 的焊 缝 、 纹 、 兰 和 支 架 等 结 构 特 １管 螺 法
护研 究 所 利 用 某 架 空 ６ ７ ｍ 混 输 管 线 ， ２３ ｍ 对 Ｗａｅ ｋ ｒ ３超 声 导 波 检 测 系 统 进 行 了试 验 应 ｖｍａｅ Ｇ 用 ， 其检 测距 离 、 测 精 度 以及 缺 陷 定位 精 度进 对 检
行 了验 证 。
２ １ 检 测 结 果 ．
局部 抽 测 ， 无法 实施 １０％ 的全 面检 测 。超声 导波 ０
个管 体 的 １０ ％ 检 测 ； 波 频 率 范 围： Ｏ ～ ０ 导 ２ １０ｋ ｚ 由于导波的频率低 ， ０ Ｈ ， 因此衰减慢 ， 传播距 离 长 ； 国焊 接研 究所 、 国 Ｇ Ｌ公 司研 制 的设 备 英 英 Ｕ
果的埋地 占压 、 穿跨越 管线 的检测评价提供技 术 支持 。利 用 中国石 油化 工股 份有 限公 司胜利 油 田分
公 司某架空 ７ ３ｍｍ混输管线 ， Ｗａｅ ｋ ｒ ３超声导波检 测 系统进 行 了试 验应 用。结果表 明 ： 对 ｖｍａｅ Ｇ 管 道局部 腐蚀及 壁厚减 薄情 况与检 测结果 完全吻合 ， 在管线总体质 量较差 ， 对导波传播 的影响较 大 的情 况下 ， ｖ ｒｅ Ｇ ＷａｅＭａ ｒ ３对被试验 管线确保检 出精 度的单项检测距 离达 ４ ｍ 以上 。 ｋ ０
应 用 技 术
Ｃ ｏ ｉ 化ｏｅ ｔ ｎ腐 ｔｏ 与ａ ｎ 护 石ｒ ｓｏ Ｐｒ ｔ工ｏ ｅｒ ｃ ｅ 防ｕ ｔｙ 油 ｏ ｒ ｎ＆ ｃｉ ｉ 蚀ｈ ｍｉ ｌ ｄ ｓｒ ｎＰ ｃ Ｉ
２ １ ０ ０ ， ２ ７ （ ４ ） ・ ５ ・ ７
一 一 综
画 导 波检 测 系统 在 油 田管 道 检 测 中 的应 用 超声
一 一
王 玉 江
（ 中国石油化工股份有 限公 司胜 利油 田分公 司 ， 山东 东 营 ２ ７０ ） ５０ ０
摘要 ： 声导波检 测技术 以其检 测距 离长、 超 可对被检 管 线 实施 １０ 的全 面检 测等 区别 于其 它常 ０％
规无损检 测技 术的显著优 势 ， 将为 目 油田乃至全 国大量存 在安 全 隐患或 出现 事故可 能导致 严重后 前
１ 技 术原理 简 介
目前世界上英 国焊接研究 所 、 国 Ｇ Ｌ公 司 英 Ｕ 和美 国西南研 究 院 三 家机 构 均 研 制 出 了导 波 检 测
设 备 。该方法 的原 理是 利 用 设 备 的探 头 产 生 沿 管 道传 播 的低 频 超 声 导 波 （ 括 纵 波 、 波 、 转 波 包 横 扭
整 个 管道 壁被 超声 波 的运 动所 激 励 ， 而实 现对 整 从
地 占压 、 穿跨 越管 线及 平 台导 管架 等输 送危 险介 质 的特种设 备或 关键 承 载结 构 ， 由于服役 环境 的 不可 触及 性 ， 常规 无 损 检 测 技 术 无 法 实 施 ， 使 即便 勉 强 做 到局 部开挖 或实 施水 下检 测 ， 只 能是点对 点 的 也
关 键 词 ： ｖｍａｅ ３超 声 导 波 检 测 系 统 管 道 检 测 试 验 应 用 Ｗａｅ ｋｒＧ 中 图 分 类 号 ：Ｅ ７ ． Ｔ ９３ ６ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０７— １ Ｘ（０ ０ ０ ０５ ｏ １０ ０ ５ ２ １ ）４－ ０７一 ２
管 道在石 化 工业 以及 城 市建设 中 ， 着非 常重 起 要 的作 用 ， 随服役 期延 长 和介 质腐 蚀 、 老化 等原 因 ，
基 于低 频超 声 导 波 （ Ｒ Ｔ） 理 ， 国西 南 研 究 院 ＬＵ 原 美 研 制 的设备 基 于磁 致伸 缩 （ Ｓ 导 波原 理 。 Ｍｓ ）
２ 检测 试 验
检测 技术 具有 检测 距离 长 、 可对 被 检 管 线 实施 １０ ０ ％ 的全 面检测 等 区别 于其 它 常 规 无 损 检 测 技 术 的 显著 优势 ， 特别 适合 于服 役 环境 不 可接触 且不 能实 施 内检测 的管 道 及 结 构检 测 。 中 国石 油 化 工 股 份 有 限公 司胜利油 田分 公 司 技 术 检 测 中心腐 蚀 与 防
征信号大多均为对称信号 ， 在导波图谱 中由黑色线 显示 ， 管线腐蚀或缺陷等信号为非对称信号 ， 在导
波 图谱 中 由红色 线显 示 ， ｖ ｒｅ ３超声 导 波 Ｗａ ｅＭａｋ ｒ Ｇ
收稿 日期 ：０ ０— ３—１ ；０ ０— ４－２ 。 ２１ ０ １２１ ０ ８
等 ， 以发现不 同性 质 的缺 陷 ） 利 用 返 回的 回波 ， 作 者简介 ： 江 （９ ８一） 男 ， 士研 究 生 ， 用 ， 王玉 １６ ， 硕 高级 工 程 师 ， 指示 缺 陷 的存 在 ， 断 管 道 的 腐 蚀 程 度 和 位 置 ， 判 但 现在中 国石 油化工股份胜利 油 田分公 司采油工程处 工作 。
无法测试管 道 的真 实残余壁厚 或最小 壁厚… ； 管
道 环 向 的超声 波 探头 均匀 的间 隔排 列 ， 得 超声 波 使 以管 道轴 芯 为对 称 传 播 ， 向 声 波 沿 着 管 道 传 播 ， 环 wk.baidu.com
为验证超声导波检测系统的检测距离 、 检测精 度 以及 缺 点 定 位 精 度 等 性 能 指 标 ， 用 Ｗａｅ 利 ｖ ＭａｋｒＧ ｒｅ ３超 声 导 波检 测 系统对 中 国石油 石 工股 份 有 限公 司胜 利 油 田分公 司某 段 架 空 ６ ７ ｍ 管 线 ２３ｍ
进 行 了超 声 导波 检测 试 验 ， 导波 检 测波 形 图谱 见 图 １检 出 的管 道结 构特 征 和腐 蚀 、 伤部 位见 表 １ ， 损 。 由图 １及表 １的检 测结 果 可见 ： （ ） 线 的焊 缝 、 纹 、 兰 和 支 架 等 结 构 特 １管 螺 法
护研 究 所 利 用 某 架 空 ６ ７ ｍ 混 输 管 线 ， ２３ ｍ 对 Ｗａｅ ｋ ｒ ３超 声 导 波 检 测 系 统 进 行 了试 验 应 ｖｍａｅ Ｇ 用 ， 其检 测距 离 、 测 精 度 以及 缺 陷 定位 精 度进 对 检
行 了验 证 。
２ １ 检 测 结 果 ．
局部 抽 测 ， 无法 实施 １０％ 的全 面检 测 。超声 导波 ０
个管 体 的 １０ ％ 检 测 ； 波 频 率 范 围： Ｏ ～ ０ 导 ２ １０ｋ ｚ 由于导波的频率低 ， ０ Ｈ ， 因此衰减慢 ， 传播距 离 长 ； 国焊 接研 究所 、 国 Ｇ Ｌ公 司研 制 的设 备 英 英 Ｕ
果的埋地 占压 、 穿跨越 管线 的检测评价提供技 术 支持 。利 用 中国石 油化 工股 份有 限公 司胜利 油 田分
公 司某架空 ７ ３ｍｍ混输管线 ， Ｗａｅ ｋ ｒ ３超声导波检 测 系统进 行 了试 验应 用。结果表 明 ： 对 ｖｍａｅ Ｇ 管 道局部 腐蚀及 壁厚减 薄情 况与检 测结果 完全吻合 ， 在管线总体质 量较差 ， 对导波传播 的影响较 大 的情 况下 ， ｖ ｒｅ Ｇ ＷａｅＭａ ｒ ３对被试验 管线确保检 出精 度的单项检测距 离达 ４ ｍ 以上 。 ｋ ０
应 用 技 术
Ｃ ｏ ｉ 化ｏｅ ｔ ｎ腐 ｔｏ 与ａ ｎ 护 石ｒ ｓｏ Ｐｒ ｔ工ｏ ｅｒ ｃ ｅ 防ｕ ｔｙ 油 ｏ ｒ ｎ＆ ｃｉ ｉ 蚀ｈ ｍｉ ｌ ｄ ｓｒ ｎＰ ｃ Ｉ
２ １ ０ ０ ， ２ ７ （ ４ ） ・ ５ ・ ７
一 一 综
画 导 波检 测 系统 在 油 田管 道 检 测 中 的应 用 超声
一 一
王 玉 江
（ 中国石油化工股份有 限公 司胜 利油 田分公 司 ， 山东 东 营 ２ ７０ ） ５０ ０
摘要 ： 声导波检 测技术 以其检 测距 离长、 超 可对被检 管 线 实施 １０ 的全 面检 测等 区别 于其 它常 ０％
规无损检 测技 术的显著优 势 ， 将为 目 油田乃至全 国大量存 在安 全 隐患或 出现 事故可 能导致 严重后 前
１ 技 术原理 简 介
目前世界上英 国焊接研究 所 、 国 Ｇ Ｌ公 司 英 Ｕ 和美 国西南研 究 院 三 家机 构 均 研 制 出 了导 波 检 测
设 备 。该方法 的原 理是 利 用 设 备 的探 头 产 生 沿 管 道传 播 的低 频 超 声 导 波 （ 括 纵 波 、 波 、 转 波 包 横 扭
整 个 管道 壁被 超声 波 的运 动所 激 励 ， 而实 现对 整 从
地 占压 、 穿跨 越管 线及 平 台导 管架 等输 送危 险介 质 的特种设 备或 关键 承 载结 构 ， 由于服役 环境 的 不可 触及 性 ， 常规 无 损 检 测 技 术 无 法 实 施 ， 使 即便 勉 强 做 到局 部开挖 或实 施水 下检 测 ， 只 能是点对 点 的 也
关 键 词 ： ｖｍａｅ ３超 声 导 波 检 测 系 统 管 道 检 测 试 验 应 用 Ｗａｅ ｋｒＧ 中 图 分 类 号 ：Ｅ ７ ． Ｔ ９３ ６ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０７— １ Ｘ（０ ０ ０ ０５ ｏ １０ ０ ５ ２ １ ）４－ ０７一 ２
管 道在石 化 工业 以及 城 市建设 中 ， 着非 常重 起 要 的作 用 ， 随服役 期延 长 和介 质腐 蚀 、 老化 等原 因 ，
基 于低 频超 声 导 波 （ Ｒ Ｔ） 理 ， 国西 南 研 究 院 ＬＵ 原 美 研 制 的设备 基 于磁 致伸 缩 （ Ｓ 导 波原 理 。 Ｍｓ ）
２ 检测 试 验
检测 技术 具有 检测 距离 长 、 可对 被 检 管 线 实施 １０ ０ ％ 的全 面检测 等 区别 于其 它 常 规 无 损 检 测 技 术 的 显著 优势 ， 特别 适合 于服 役 环境 不 可接触 且不 能实 施 内检测 的管 道 及 结 构检 测 。 中 国石 油 化 工 股 份 有 限公 司胜利油 田分 公 司 技 术 检 测 中心腐 蚀 与 防
征信号大多均为对称信号 ， 在导波图谱 中由黑色线 显示 ， 管线腐蚀或缺陷等信号为非对称信号 ， 在导
波 图谱 中 由红色 线显 示 ， ｖ ｒｅ ３超声 导 波 Ｗａ ｅＭａｋ ｒ Ｇ
收稿 日期 ：０ ０— ３—１ ；０ ０— ４－２ 。 ２１ ０ １２１ ０ ８
等 ， 以发现不 同性 质 的缺 陷 ） 利 用 返 回的 回波 ， 作 者简介 ： 江 （９ ８一） 男 ， 士研 究 生 ， 用 ， 王玉 １６ ， 硕 高级 工 程 师 ， 指示 缺 陷 的存 在 ， 断 管 道 的 腐 蚀 程 度 和 位 置 ， 判 但 现在中 国石 油化工股份胜利 油 田分公 司采油工程处 工作 。