导波应用於长距离管线之非破坏检测技术.PDF

中興工程季刊．第102期．2009年1月．PP. 71-78 SINOTECH ENGINEERING CONSULTANTS,INC. .tw/journal/ 導波應用於長距離管線之非破壞 術 技 程 工 檢測技術 楊旭光* 鄭錦文** 李秉鴻*** 摘 要 在煉油、石化工廠、發電廠及燃氣工業中，管線經常用以輸送高溫、高壓甚或具有腐蝕性之流 體，其間受到應力的作用，使得管線產生沖蝕（Erosion ）、腐蝕（Corrosion ）、變形、裂縫及管 壁薄化等缺陷。此些缺陷會降低管線之強度，繼而造成破管洩漏損失；甚至，將導致工廠非計畫性 停爐或工安事故。在非破壞檢測之技術，現行的管線定期檢測作業中，向來是以傳統的射線照相、 渦電流檢測、斜束橫波及直束縱波等超音波檢測，執行局部的焊道缺陷檢查，或選點測厚以瞭解管 線的腐蝕情況。現行之方法，常受限於檢測速度緩慢及檢測範圍狹隘，而無法達到 API 570 所規定 之管線檢測標準。近年來，國際上發展出一套以超音波入射在管壁中形成導波（Guided Wave ）傳 遞，針對管線進行長距離快速篩選檢測之技術。此方法，可以減少了管線檢測所耗費之成本，降低 管線設備之風險指數。 關鍵字：導波、非破壞檢測、管線 一、前 言 範之。於此法規中，特別重視包覆管線於腐蝕缺 陷之危害，加強防制與檢測。根據統計，在近 30 眾所周知，在煉油、石化工廠、發電廠及燃 年來石化工業發生設備故障損失的案例中，管線 氣工業中，管線經常用以輸送高溫、高壓甚或具 因為破損而導致生產設備停機事故，占有最大比 有腐蝕性之流體，其間受到應力的作用，使得管 例，每年平均損失約為 6 千萬美元。而一般石化 線產生沖蝕（Erosion ）、腐蝕（Corrosion ）、變 產業所屬之管線數量眾多，發生管線破損事故亦 TAO 形、裂縫及管壁薄化等缺陷。此些缺陷會降低管 有所聞，不但造成營運損失，影響公司形象，更 線之強度，繼而造成破管洩漏損失，甚至，將導 嚴重者威脅廠內、外人民生命、財產安全。在非 致工廠非計畫性停爐或工安事故。有鑑於此，美 破壞檢驗之技術，現行的管線定期檢測作業中， 國石油協會特於 1993 年針對管線系統之檢驗、 向來是以傳統的射線照相、渦電流檢測、斜束橫 維修及操作中之檢查，制定 API 570 法規予以規 波及直束縱波等超音波檢測，執行局部的焊道缺 * 國立中山大學機電系教授 ** 頡創科技有限公司負責人 *** 國立中山大學機電系博士候選人 71 中興工程季刊．第102期．2009年1月．PP. 71-78 .tw/journal/ SINOTECH ENGINEERING CONSULTANTS,INC. 陷檢查，或選點測厚以瞭解管線的腐蝕情況。現 需拆除及做表面清潔工作。更重要的是，許多不 術 技 程 工 行之方法，常受限於檢測速度緩慢及檢測範圍狹 易接近與量測的管線亦可檢測，例如管線穿越馬 隘，而無法達到 API 570 所規定之管線檢測標 路、跨過河川、貫穿樓板或高架之管線等均可實