高清晰度油气管道腐蚀检测器研制.pdfVIP

研究设计与应用 高清晰度油气管道腐蚀检测器研制 黄松岭 赵伟 王坤 董甲瑞 电力系统国家重点实验室，清华大学 北京市100084 擅要；油气管道在使用过程中，由于传输介质腐蚀、应力、施工破坏等原因会造成管壁上产生腐蚀缺陷，这屿缺陷对管道正 常运行具有潜在的危害性，及早对腐蚀缺陷进行检测是指导管道维修工作、维护管道完整性的重要手段。目前，针对管道腐 蚀和金属损失缺陷比较成熟的在役检测方法是使用漏磁管道内检测器。经过几十年的发展，漏磁检测器正向高清晰度、超高 清晰度方向发展，本文介绍了用于直径1016毫米管道的中国第一台高清晰度油气管道腐蚀检测器，该检测器配备了检测数 据分析专家系统软件，能够自动完成检测数据的分析和处理工作，从而最大限度节约数据分析人员的时间并提高了数据分析 的准确性和可靠性，满足管道检测自动化的整体需求。 关键词；油气管道；腐蚀缺陷；漏磁检测；内检测器 l引言 从20世纪50年代开始，随着油气管道的大量使用和传输介质压力的不断提高，在役油气管道质量问 题受到了越来越多的关注，与此相关的检测技术也得到了重视[1]。第一台商业在线检测设备叫Linalog， 完成了多种腐蚀缺陷内检测器和输油管道裂纹超声检测器。国内也掌握了油气管道的腐蚀缺陷检测技术和 输油管道裂纹检测技术。1998年，中油管道检测技术有限责任公司研制成功了由377mm油气管道腐蚀缺陷 和新疆三叶管道技术有限责任公司在国家自然科学基金资助下研制完成了油气管道腐蚀缺陷中清晰度漏 磁检测器[4]，2001年，上海交通大学在国家863资助下开展了海洋油气管道缺陷检测研究工作，在管道 腐蚀缺陷检测和电磁超声非接触传感器方面取得了一定研究成果[5，6]，2002年，天津大学和深圳巨涛机 械设备公司在国家863资助下，也研制了油气管道腐蚀缺陷中清晰度漏磁检测器样机[7]，2005年，中油 管道检测技术有限公司、英国AT公司和清华大学联合开发，研制成功了我国第一套用于直径1016毫米油 气管道的腐蚀缺陷高清晰度内检测器，并实现了缺陷的量化检测和管道安全评估[8，9]。 2管道漏磁检测器原理及结构 2．1管道漏磁检测原理 漏磁检测的基本原理是建立在铁磁材料的高磁导率这一特性之上，钢管中缺陷处磁导率远小于钢管 的磁导率，钢管在外加磁场作用下被磁化，当钢管中无缺陷时，磁力线绝大部分通过钢管，此时磁力线均 匀分布，当钢管内部有缺陷时，导致磁力线发生弯曲，并且有一部分磁力线泄漏出钢管表面，用传感器检 测被磁化钢管表面逸出的漏磁通，就可判断缺陷是否存在(图1)。 有缺陷 图1漏磁检测原理 中间打油和化』：自动化第九届年会技术论文粜 2．2高清晰度检测器结构 管逆漏磁检测器的结构示意圈如图2所示。检测器由前后两¨构成，两节之问用铰链联接．适合通过 管道弯头。检测器每节音有两个驱动皮碗，在检Ⅻ0嚣第…节，由钢刷将高强度永磁体产生的磁场册管道轴 向饱和磁化管道，位于钢刷之间，沿管道岗向排列有400个雀耳探头片{于榆测缺陷漏磁信号。榆月0器第二 节沿管道周向装有400个IDOD探头，用r隧分管道内外壁缺陷，同时，第二节也是屯池竹和电予包节。 除了800个磁探头外，检测器还装有时间、温度、压力、加速度等非磁传感器，用于测鼋管道内环境参数、 检测器位置和管道走向。在检测器尾部装有里程轮，用于触发磁捡测数据等间隔采集。榆测器前进过程中． 在晕程轮触发下进行磁数据的等间隔采样。所采集的数据都记录在检月0嚣电子包内．这些原始数据在检测 器运行完毕后导出到汁算机中进行分析处理。电子包中记录的原始数据包括磁数据和非磁数据两种．检测 器每6Ⅱ进1米采集臌数据300个扫描(SCAN)，这样每个扫描对应的检测器前进距离是333毫米；非磁数 据每0i米采集一次。采集数据按字节流进行存储，各数据段之间以约定好的标志位进行分隔。 ：： ■￥gtR§目*E{P一·--—-一 卫生土兰 痢。卜 ]圈 日％lUMI№ 图