高清晰度油气管道腐蚀检测器数据分析系统设计

及早对油气管道管壁缺陷进行识别、定位和量化统计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行进于管道内部的漏磁检测器来进行检测。安装霍尔元件探头的管道漏磁检测器本身是缺陷漏磁信号的采集装置，采集到的数据最终要送到计算机上进行分析和处理。介绍了用于直径1016 mm的国内第一台高清晰度油气管道腐蚀检测器数据分析和处理的软件系统的设计。该软件能够自动完成检测数据的分析和处理工作，从而最大限度地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。     

国内首台大口径高清晰度管道漏磁检测器牵拉试验成功

由中油管道局管道技术公司与英国Advantica(简称AT)公司合作研发的具有国际领先水平的无损检测器——直径1016毫米管道高清晰度漏磁检测器,7月2日在廊坊管道智能检测器测试中心进行牵拉试验成功。这表明我国高清晰度管道漏磁检测技术达到国际一流水平。高清晰度管道漏磁检测器主要用于新建管道的基线,以及在役管道内外壁的腐蚀、外创、焊缝等检测。在不影响管道正常运行的情况下,通过投运管道漏磁检测设备,可对管道上存在的金属损失、部分裂纹等缺陷检测出来,并指出缺陷的精确位置,     

野山至甘泉原油管道适用性研究与评价

随着国家石油石化天然气工业标准不断提高，安全、环保管控要求越来越严。为了防止油气管道运行期间出现渗漏、泄漏、起火、爆炸、污染等意外事件发生，输油输气高危管道必须定期做内检测，检测出的问题或缺陷要在规定时间内开挖、验证、修复，保证油气管道在无安全环保隐患情况下正常运行。采用漏磁、几何、DM、高后果区相结合的复合法、现场实验法、比较法，通过智能内检测器（漏磁检测器和几何检测器）对野山至甘泉长93.7 km输油管道进行一次全面内检测，重点做了内检测缺陷（金属损失）自腐蚀速率增长评价。检测数据分析结果表明：外部金属损失23处，修复方式可参考国际管道研究委员会制定的管道修复手册；内部金属损失0处，对6.4 mm壁厚自腐蚀评价，其8年内的内部金属损失修复均为0处。研究结论为：野山至甘泉管道金属损失缺陷较为严重；管道内检测结合外检测、高后果区识别方法的首次采用，使管道完整性管理数据更准确、更完整，可防止管道外层与管道接触处缺陷漏检以及高后果区下缺陷漏修。     

三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器的研制

三轴漏磁腐蚀检测比单轴有明显的技术优势,但国外检测公司在国内实行技术封锁,仅提供管道三轴腐蚀检测服务,且价格昂贵。为此,研制了711 mm(28 in)三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器。该检测器的三轴探头能灵敏地识别出横向沟槽和焊缝,帮助数据分析人员分析和量化缺陷,为业主提供详细、精确的检测报告。现场试验结果表明,检测到的缺陷点与实际开挖结果与数据分析报告给出结果相符,说明三轴漏磁腐蚀检测器检测结果精确。     

长输管道漏磁内检测缺陷识别量化技术研究

为了识别和量化管道漏磁内检测的缺陷信号特征,利用有限元分析方法对缺陷特征量与漏磁信号的关系进行仿真,分析了缺陷长度、缺陷深度对缺陷漏磁场的影响规律。通过对每个通道的检测数据求平均值来判断环焊缝,利用金属增加与减少在频域中的不同形态,建立了漏磁内检测中金属损失的信号识别和量化模型。缺陷尺寸模型以漏磁场轴向分量的两峰谷间距量化缺陷长度,长度尺寸与特征量呈线性关系;以轴向峰谷值和缺陷长宽比来量化缺陷深度,在长宽比一定的情况下,深度尺寸与特征量呈线性关系。在含有42个预制金属损失的标样管上进行了牵拉试验,结果表明该模型对金属损失识别率为100%,量化准确率满足90%的置信度要求。     

管道漏磁腐蚀检测器

针对庆哈输油管线存在的腐蚀老化情况,应用φ377管道漏磁腐蚀检测器解决在役管道内外壁的腐蚀监测问题.φ377管道漏磁腐蚀检测器应用漏磁检测技术,可对管道进行无损探伤,并能收集到管道360°范围内的内、外腐蚀产生的体积型缺陷,解决在役管道内、外壁的腐蚀监测问题,可有效防止管道因腐蚀破坏造成的穿孔泄漏等事故.经过牵拉试验可看出,该检测器的数据分析软件能够比较准确地确定腐蚀点位置并区分内外腐蚀点;检测软件能够比较准确地计算出腐蚀点的长、宽,进而计算出腐蚀点深度.     

基于漏磁内检测的输气管道金属损失缺陷适用性评价

金属损失缺陷是输气管道常见的本体缺陷之一,管道漏磁内检测通常量化给出金属损失缺陷的深度、长度和宽度等关键信息。建立科学适用的评价方法进行金属损失缺陷适用性评价,可以指导管道运营公司制定相应的缺陷修复计划,有效降低管道本体失效风险。介绍了金属损失的7种类型,阐述了利用Rstreng模型和Kastner模型进行金属损失缺陷承压能力评价的方法。通过算例说明,只考虑内部载荷的条件下,Rstreng法能够有效评价均匀金属损失、轴向沟槽、轴向沟纹、点蚀及针孔的适用性,而环向缺陷应同时满足Rstreng法和Kastner法的要求。     

管道内检测技术及标准体系发展现状

中国油气管道行业实现跨越式发展,管道本体缺陷和腐蚀问题应得到重视。油气管道已全面强制实施完整性管理程序,管道内检测技术可以确定管道的腐蚀和裂纹缺陷,保障管道的长效运行。系统阐述了国内外管道广泛应用的内检测技术的适用范围、优缺点、技术现状以及应用情况,包括变形内检测、漏磁内检测、超声波检测和电磁超声检测等,并指出检测缺陷类型、缺陷阈值、尺寸量化精度,以及定位精度等企业关心的核心问题,并应通过管道现场开挖和牵引试验验证内检测器指标。最后,针对管道内检测技术,包括裂纹缺陷和应力腐蚀开裂(SCC)的内检测技术、涡流内检测和阴极保护电流内检测技术等的未来发展趋势进行了展望。     

基于双励磁场的管道应力内检测工程应用研究

超声、射线、磁记忆等方法可以检测管道的表面应力，但是在管道在线应力内检测上暂无应用。基于漏磁内检测器的结构，提出不同励磁强度的2节磁化内检测器在管道内检测的应用方法。通过试验及实际工程检测结果对应力检测的有效性进行了验证，对比了磁记忆、矫顽力检测管道应力的有效性。应用结果表明：双励磁场管道内检测器能够有效地进行长输油气管道的在线检测，通过一次检测得到管道的体积缺陷与应力损伤信息；体积缺陷可以通过漏磁检测进行识别，应力异常可以通过弱磁检测进行识别；在进行管壁应力验证时，矫顽力检测与双磁场应力内检测方法的结果有较高的一致性。磁记忆检测能够识别管道防腐层剥除后未打磨前的管道原始应力分布，检测结果与双磁场应力内检测方法有较好的一致性。研究结果可为管道应力内检测提供参考。     

漏磁检测技术在长输管道维护中的应用

介绍了油气长输管道的发展状况及在维护管理中存在的主要问题,智能管道检测技术在美国和英国等发达国家的发展状况和国内在智能管道检测方面的研究进展。叙述了管道漏磁检测技术的基本原理,以研20mm智能管道检测器为例说明了智能管道检测器（漏磁检测器）的基本结构及主要功能、机械性能指标、检测性能指标;介绍了漏磁检测器研发中磁路优化设计、检测系统和数据处理硬件、无损压缩算法、缺陷重构技术、漏磁信号成像、信号特征库和几何成像等关键技术。以研20mm管道为例介绍了管道漏磁检测技术的实施过程、检测数据分析、现场开挖验证及管道腐蚀状况评价等内容。     

管道内检测技术在输气管道中的研究与应用

管道内检测技术可完整地检验管道内、外腐蚀及焊缝缺陷,详细介绍了该技术的分类、适用范围和优缺点。选择了变形检测器和漏磁腐蚀检测器应用于榆济输气管道中,通过对检测器性能指标的分析、内检测作业的流程介绍以及检测结果的评估,阐述了管道内检测技术在输气管道的运行管理中的重要作用,可全面了解管道现状,及时排除安全隐患,保证管道的安全平稳运行。     

磁应力检测技术在长输油气管道环焊缝排查工程中的应用

因油气管道焊口开裂引起的泄漏事故会造成巨大的经济损失,也会给环境及生命财产安全带来严重威胁.介绍了非接触式磁应力检测技术在管道异常焊缝定位和缺陷分级评价中的应用.通过开挖验证以及缺陷焊缝的无损探伤,表明环焊缝的定位偏差小于1.5m的占比为90％,缺陷分级评价结果的符合率为72％,验证了磁应力检测技术在管道焊缝定位及异常...     

三维高清漏磁内检测技术在天然气长输管道上的应用

港沧Φ406输气管线是大港油田一条重要的天然气外输管道,为了保障管道的安全运行,提供管道维修基础数据,了解输气管道的内腐蚀情况十分必要。为此,在输气管道上应用了三维高清漏磁内检测技术,该技术可对管体进行无损检测。内检测过程包括清管、变形检测、高清晰度漏磁检测。现场应用该技术对82.6 km管道进行内腐蚀检测,得到管道外壁金属损失965处、焊缝异常9处的检测结果。为了验证检测结果的准确性,对部分管道缺陷进行了开挖验证,由开挖结果可知,管道实际发生的缺陷与三维高清漏磁检测技术的检测结果基本吻合,由此证明三维高清漏磁内检测技术在天然气长输管道上获得成功应用,可以为管道的质量验收和管道修复提供依据,同时也可为管道完整性评价提供重要的基础资料。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀环境下,油气长输管道焊缝处在应力和腐蚀的交互作用下极易出现各种裂纹和腐蚀缺陷。针对该问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展了管道焊缝的相关检测,研究了TOFD相关信号的特征及缺陷信号的提取;对典型焊缝缺陷分析后,应用小波变换进行了增益数的模型优化。在现场,通过检测某段管道的环焊缝以及支架角焊缝,得到以下验证:TOFD可以用于壁厚大于12 mm的管道检测,可快速、准确地定位和检测焊缝缺陷,为管道完整性的评估提供理论依据。     

在役管道焊缝缺陷检测评价技术

焊缝缺陷是长输管道管理中的高风险因素,漏磁内检测发现的焊缝缺陷数量大,而尺寸信息有限,导致焊缝的失效风险排查工作难以开展。通过总结常见的焊缝缺陷无损检测技术的优缺点,分析漏磁内检测对焊缝缺陷检测的局限性,提出了一种漏磁内检测与现场无损检测焊缝缺陷尺寸、时钟位置的对比方法。对比分析国内外管道焊缝缺陷评价标准,指出了适合X80管线的EPRG标准。实践证明,漏磁内检测和现场无损检测尺寸、位置对比方法能直观地分析内检测工具的缺陷尺寸测量性能,避免漏磁内检测时钟位置整体偏移造成的影响;EPRG标准应用于X80管线环焊缝评价快速准确。     

管内在役检测技术及管道安全性评估

管道内部的在役检测主要分为漏磁检测和超声波检测两种,其历史可追溯到20世纪70年代。经过几十年的发展,对管壁腐蚀减薄状况及管壁其它减薄状况的在役检测技术已日臻成熟。近年来,管道检测的重点已转到对应力腐蚀裂缝（SCC）、氢致裂缝（HIC）、硫化物应力腐蚀裂缝（SSCC）和管壁涂层的在役检测上。超声波检测主要是通过测量超声波信号往返于缺陷的时间差,来确定缺陷和管壁表面之间的距离;测量反射回波信号的幅值和超声波探头的发射位置,来确定缺陷的大小和方位。     

工业管道腐蚀在线检测技术应用

工业管道是压力管道中常见的一类，由于工业管道安装形式复杂，且承载介质经常是有毒有害、带腐蚀性，因此工业管道容易产生腐蚀减薄失效问题。常规的定期检验难以对管道本体实施全面的腐蚀扫查，因此需要对工业管道实施必要的在线检测。基于在役工业管道的装设特点，提出采用红外热波成像进行大范围的腐蚀泄漏点排查、磁致伸缩低频导波远距离腐蚀初次扫查和“脉冲涡流+电磁超声”近距离管体腐蚀定量检测的形式，成功实现了对在役工业管道腐蚀缺陷的有效快速检测。     

漏磁探伤规律用于油气管道的缺陷检测

油气管道在服役过程中会产生某些类型的缺陷,根据缺陷性质和产生的部位,采用超声、磁粉、涡流、漏磁等无损检测方法对管道缺陷进行检测,其中漏磁检测是比较好的检测方法,可检测管体的裂纹、孔洞、磨损等缺陷。通过探测漏磁场来获取缺陷漏磁场的量值,从而可对缺陷进行量化,实现缺陷识别智能化。漏磁探伤有以下规律性:同等大小的缺陷,上端距工件表面距离越近,产生的漏磁场越大;缺陷方向越接近垂直于磁场方向,漏磁场越大;同样宽度的缺陷,如果深度不同,产生的漏磁场不同。对检测波形进行分析,验证了漏磁检测的规律性,为实施油气管道整体评价提供了依据。     

基于深度学习的漏磁检测缺陷识别方法

传统漏磁信号缺陷量化缺少其他分量信息,人工特征的提取方式造成信息量有限。为此,提出一种基于深度学习的漏磁检测缺陷量化识别方法,并建立了漏磁检测缺陷识别模型,该模型包含深度卷积神经网络模块和回归模块。深度卷积神经网络模块利用卷积神经网络的多输入多输出互相关操作,完成漏磁缺陷信号3个分量(轴向、周向、径向)的数据融合,利用预训练的网络,迁移已有知识,实现缺陷信号的特征自动提取;回归模块中设计缺陷、长度和宽度联合损失函数,利用回归方式实现缺陷尺度的量化。采用有限元仿真和牵拉试验相结合的方式,建立漏磁信号缺陷量化数据集并划分为训练集和测试集,训练集用于模型训练,测试集进行方法验证。研究结果表明:90%置信度下,长度和宽度量化结果全部落在±10 mm的误差带上,深度量化结果全部落在±10%t (t为壁厚)的误差带上,满足工程检测要求,可有效完成管道漏磁缺陷识别。研究结果可为油气输送管道漏磁检测新技术的研究提供一定的参考。     

海底管道典型缺陷磁记忆检测试验研究

针对海底管道在生产运行中受到腐蚀性介质及外力作用,易产生缺陷导致失效的问题,以磁记忆检测技术为基础,研制开发了海底管道内检测器,基于海底管道损伤典型缺陷形式设计并搭建了管道损伤检测试验台,对研制的海底管道内检测器进行了管道损伤检测试验研究。试验结果表明,研制的海底管道内检测器能够有效检出管道已有缺陷;对不同缺陷类型、尺寸磁记忆检测信号的特征参数进行对比分析,证实了磁记忆检测技术在缺陷量化中的应用潜力。研究成果为磁记忆检测技术应用于海底管道缺陷损伤检测提供了技术支撑。