东北石油压力容器安全工程课程ppt课件 之第6章在用压力容器的安全管理与定期检验导波技术及在长距离管网和管.ppt

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1、导波技术及在导波技术及在长距离管网和管道监测的应用长距离管网和管道监测的应用戴戴 光光大庆石油学院大庆石油学院 next 导导 波波 的的 定定 义义 和和 操操 作作 原原 理理定义:导波长距离超声波(LRUT)，用于检测管道的金属损失的一种无损检测技术（NDT）.仅在一个测试点,利用低频超声波技术,选择适当的声波模式,对于一个大的长距离的管道的材料进行100%的检测 导导 波波 的的 定定 义义 和和 操操 作作 原原 理理原理原理:声波从固定在管道周围的探头环发射，这些声波从固定在管道周围的探头环发射，这些低频（属超声波范畴）产生适当的声波模式。该频低频（属超声波范畴）产生适当的声波模式

2、。该频率范围不需要液体进行耦合，使用机械或气体的压率范围不需要液体进行耦合，使用机械或气体的压紧力施加到探头的背面以保证探头与管道表面接触，紧力施加到探头的背面以保证探头与管道表面接触，从而达到超声波良好的耦合。从而达到超声波良好的耦合。管道环向的超声波探头均匀的间隔排列，使管道环向的超声波探头均匀的间隔排列，使得声波以管道轴芯为对称传播。这些声波是可视的，得声波以管道轴芯为对称传播。这些声波是可视的，因为环向声波沿着管道传播，整个管道壁被声波的因为环向声波沿着管道传播，整个管道壁被声波的运动激励，管道作为波导载体而运动激励，管道作为波导载体而工作工作，即导波，即导波名词来源名词来源。常规检验

3、与长距离检验技术的比较常规检验与长距离检验技术的比较焊缝金属腐蚀金属腐蚀法兰e常规探头焊缝金属腐蚀金属腐蚀法兰Teletest 工具工具导波100%检查检查局部检查局部检查 工工 业业 的的 需需 要要 n有保温层和无保温层的管网的腐蚀是一个很突出的问题n操作、调整和环境压力以避免泄露和事故的发生n60%的碳氢化合物的泄露事故是由管网引起的（英国政府的调查报告）n对许多难于接近的区域进行检验n如果接近此种检验位置的话,但费用往往超过检测该位置的费用n在英国70%的检验费用是由于检验管网产生的 管管 道道 中中 声声 波波 的的 模模 式式纵波(L)扭转波(T)弯曲波(F)频频 散散 曲曲 线线

4、60004000200020 40 60 80100频率频率(kHz)L(0,1)T(0,1)L(0,2)F(1,3)声速声速(m/s)0 0 频频 散散 曲曲 线线 20 40 60 80100 0 0600040002000频率频率(kHz)L(0,1)L(0,2)声速声速(m/s)探 头 阵 列 导导 波波 的的 频频 率率 特特 性性焊缝金属腐蚀金属腐蚀法兰Teletest 工具l对称模式纵向弯曲模式水平弯曲模式幅度对称模式范 围幅度或幅度或 A-扫描扫描 导波是检验管道截面损失的先进方法导波是检验管道截面损失的先进方法内部腐蚀/冲蚀 外部腐蚀导波是检验管道截面损失的先进方法导波是检验

5、管道截面损失的先进方法A1A2A3A4Dt100(A1+A2+A3+A4)D t损失损失%=缺陷的响应缺陷与金属损失区域关系缺陷的响应缺陷与金属损失区域关系RACH 工程数据工程数据检测的概率检测的概率n检验覆盖率-100%n检验范围-典型的情况 30m-理想情况 180mn检验效率-典型情况 300m 每天n直径-2 to 48-inch n温度-在线检验+125Cn检测管道内外部金属损失n灵敏度-管道壁厚截面的金属损失3%-可靠的检测9%金属损失缺陷n能够鉴别缺陷、管道特征、焊缝、弯曲及支撑等n纵向精度高于100mm特征特征长范围短范围性能概述性能概述测试仪器测试仪器测试仪器测试仪器固定环

6、工具固定环工具2 to 4-inch换能器单元换能器单元换能器模块换能器模块模块工具模块工具6 to 48-inchUK 贮罐厂贮罐厂 6-inch 输入管线输入管线n激励电压 280 Vn 平均探头输出对于90v的输入 210mVn 接收幅度增益 120dBn 在4米范围典型焊缝反射信号 20mVn 温度范围 -40 to+125Cn 适应直径范围 2 to 48“n 输入电压 100-250AC,50-60Hzn 输出电压 48V DCn 几何尺寸 长300mm x 宽 200mm x 深 206mm 重量 6.5kg 功率 50w,48v DC 主机运输 满足IP65标准 运输箱 161

7、0 满足 IP67标准wwwwwWwwwW35m16m发兰Tee拉制弯头(5D 半径)90 弯头(短半径)90 弯头(大半径)90 弯头(大半径)总长度90m管道w=环行焊缝c =外部腐蚀ccccwcwwwccwwwwPI公司3-inch 管道回路PI公司3-inch 管道回路UK 化工厂8-inch 单根管道报告格式报告格式检验案例Alaska USAn穿路口的检验 年检n问题n-路口宽度45mn-管道直径从6 to 42inn-管道介质油、气、水或组合n-带聚胺脂泡沫保温层的管道n-现场焊缝上的腐蚀n解决方案n-在三个制造现场，每年进行大约175个穿路口检测试验n-Teletest 已经鉴

8、别了穿路口的腐蚀的经验n-通过跟踪检验进行验证Alaska24-inch 穿路口现场Alaska24-inch 穿路口Alaska24-inch 穿路口数据Alaska24-inch 穿路口腐蚀检验案例24“浆液管线n易接近n由于粒子的冲刷造成的腐蚀产生泄露n随机发生n点壁厚检查无效案例24“浆液管线案例24“浆液管线数据焊缝冲蚀案例14“氨水管线n岩棉保温层nCUI保温层下的腐蚀-可疑n19m 长n2个 90 弯头n部分管道在地面7m以上案例14“氨水管线数据案例14“氨水管线案例48“穿路和穿河管线 n最终用户是 Loop LLCn主要承包人是 Cooperheat MQSn使用Telet

9、est 目前最大直径的检验工具n能够检测n能够达到2个弯头案例48“穿过路和河流的管道 案例UK 炼油厂 n3.5公里的重燃料油管线的验证试验n对于检测的突出问题n-穿路口 -损坏的保温层n-腐蚀 -溢流的证据n-损坏的蒸汽加热器n解决方案n-使用Teletest 进行定位30米定位检测n-4天检验管道800m n-在12处发现并证实有金属腐蚀特征n-Teletest 的使用者是炼油厂的NDT服务机构 nBG国际海王星平台(北海)陆上基线的评定n(BG International Neptune Platform)(North Sea)nOnshore Baseline assessmentn

10、沉箱的密封导管束n焊接支撑法兰至沉箱盖n通过支撑法兰,用Teletest 能够检测到浅水区63m的导管n该技术验证在探头下18-20米处检测到9%的金属腐蚀北海导管检验n最终用户为 PDVSAn主要的承包商 TechCorrn使用Teletest 能够检测浅水区nSplashtron 涂层没有影响 Maracaibo湖的导管检验 Teletest工具工具 Maracaibo湖的导管检验 n在油的工艺装置中的水喷射线n有27年的塑料涂层n已经发生了泄露n管线穿过工厂和控制房检验案例10“埋藏管线检验案例10“的埋藏管线检验案例10“的埋藏管线焊缝腐蚀案例10“埋藏管线n10”的地上气管道nPi

11、配合TechCorr 进行检验n每次范围150mn每天12小时检验管线3km案例在委瑞内拉的高检验效率案例在委瑞内拉的高检验效率Case History在委瑞内拉的高检验效率 Case History在委瑞内拉的高检验效率使用多工具增加检验效率Case History在委瑞内拉的高检验效率案例球罐柱腿n问题n由于球罐柱腿的腐蚀发生倒塌n对于柱腿难以进行检验 nPI的一个日本用户做该项工作nTeletest 仪器检验了6米高的柱腿n柱腿被分为-无腐蚀,一般腐蚀和局部腐蚀案例球罐柱腿案例柱腿案例柱腿A焊缝 A无腐蚀案例柱腿A腐蚀区域焊缝 A案例柱腿焊缝 AA一般腐蚀案例柱腿n穿越公路和河流n电场的

12、管道n海洋平台导管n海洋平台管网n码头管线n炼油厂的管网n化工厂的管网n罐区的连接管线n柱腿n管桥n螺旋焊缝管道n奥氏体不锈钢应用nAPT(UK)(英国)nARCO(Alaska)(美国阿拉斯加)nBG Intl(UK)(英国)nBNFL(UK)(英国)nBP(UK,USA)(英国美国)nCaltex(Indonesia)(印度尼西亚)nChevron(Venezuela)(委内瑞拉)nConoco(UK)(英国)nDow Chem(Germany)(德国)nExxon(UK,USA)(英国,美国)nHuntsman Chem.(USA)(美国)nLoop LLC(USA)(美国)nNorsk Hydro(France)(法国)nPDVSA(Venezuela)(委内瑞拉)nPetrobras(Brazil)(巴西)nPhillips(USA)(美国)nShell(UK,SE Asia,USA)(英国,亚洲壳牌,美国)nST Services(UK)(英国)nSuncor(Canada)(加拿大)nTotalFinaElf(UK)(英国)nTOSCO(USA)(美国)nUltramar(Canada)(加拿大)nVopak(NL)用户清单检验100m的12英寸的管道大约成本*UK prices 1999检验成本的比较(国外)谢 谢！