材料损伤电磁无损检测与评估新技术研究

工业设备广泛应用于石油、化工、电力等行业,同国民经济发展和人民日常生活密切相关。当前工业设备向着极端化、轻量化方向发展,使得设备结构形式和损伤模式多样化;另外数量众多的工业设备在役安全评定缺少全面的检测数据支撑。电磁无损检测具有快速、非接触的优势。针对不同材料和损伤模式的电磁无损检测技术与方法呈现多样化,在检测机理、仪器和工艺上存在较大区别。在中国特种设备检测研究院牵头下,20家产学用单位共同申报"十三五"国家重点研发计划"国家质量基础的共性技术研究与应用(NQI)"专项项目"材料损伤电磁无损检测与评估关键技术研究及仪器研制"并获得立项。本文主要介绍项目的背景、目标及总体研究方案、预期主要研究成果等相关内容。     

油气管道阴极保护电流检测的信号放大系统设计与实现

为了实现油气管道内检测设备实时采集与存储管道阴极保护电流数据的功能,研究了如何实现微弱信号的采集与放大。由于被采集信号十分微弱常达到微伏级,容易引入噪声,设计了信号滤波等预处理方法。针对单个运放芯片无法实现信号的高增益需求,提出了一种信号两级放大的方法,并进行了仿真与验证。该信号放大系统便于集成在油气管道内检测设备中,为阴极保护电流检测提供了一种新手段。相对于阴极保护电流外检方式,内检测方法可以一次性检测整条管道而且耗时更短,缺陷定位更加准确,检测效率更高,检测成本更低。     

漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

本文比较了集输管道现有内检测方法的优缺点,介绍了管道漏磁检测设备的检测原理及基本结构。针对集输管道难以检测的问题,通过分析集输管道特点对漏磁检测设备进行适应性改造,并应用于实际工程。通过对检测数据的判读、检测结果的分析以及现场开挖验证效果,说明了漏磁内检测技术在集输管道检测中应用效果良好,实用可靠,为其在集输管道领域的推广应用提供借鉴。     

低压天然气管道内检测工艺技术

内检测不仅是长输油气管道定期检验的首要推荐方法,还是保障安全运行和提高输送效率的重要手段。低压天然气管道作为特殊的长输管道,内检测极易出现速度不稳、偏磨、跟踪异常、停球、卡堵等情况,因此亟须研究专门的内检测工艺。本文详细分析了内检测器要求及配件选择原则,提出了发球过程3种模型和关键措施,推导出了清管器/内检测器在不同钢级、不同风险等级地区的最大允许运行速率,以及对背压、跟踪、卡球/停球及收球等内检测工艺关键控制点进行详细阐述,对低压天然气管道及城市燃气管道清管维护和内检测具有指导意义,也对其他气体管道内检测具有借鉴意义。     

基于FPGA的漏磁采集系统的设计与应用

管道的安全关乎国家的战略发展,对管道进行检测是减少事故发生的重要技术手段。漏磁内检测器能够准确感应出管道金属损失,三轴磁场传感器在很大程度上能够提高检测的准确度。针对管道磁场信息数据量大的特点,本文提出了一种基于FPGA的漏磁数据采集系统。该设计为加快采集系统的数据处理,采用的加速策略包括：合理分布片上内存与片下存储,降低数据读取延迟;采用多通道并行流水结构加速数据处理。FPGA平台利用Intel公司的Cyclone Ⅳ系列芯片作为主芯片,实验结果表明在500 Hz～8 kHz的采样范围内均可正常运行,能满足当前检测器在数据处理方面的性能需求。