埕岛油田海底管道漏磁检测与安全评估

提出了埕岛油田海底管道内缺陷漏磁检测需解决的主要问题,研发了325 mm管道内缺陷漏磁检测装置,确定了海底管道漏磁检测工艺流程,配套了管道检测发射装置、接受装置等相关设施,实现了海底管道的漏磁检测、缺陷分析和安全评估。     

漏磁检测技术的研究与发展现状

漏磁检测技术是一种用来检测铁磁性材料表面腐蚀、凹坑、凹槽、裂纹等缺陷的电磁无损检测方法,已被广泛应用于大型常压储罐、压力管道及元件和钢丝绳的检测。本文给出了漏磁检测技术的原理及特点;综述了国内外漏磁检测技术的理论研究和应用研究现状及漏磁检测信号的放大、滤波、处理方式和缺陷识别等处理方法;分析了影响漏磁检测结果的磁化强度、提离、扫查速度、缺陷位置及形状、表面状态等各种影响因素;介绍了国内外钢管(棒)生产线自动化漏磁检测设备、钢丝绳漏磁检测仪、储罐底板漏磁检测仪、管道外部漏磁检测仪、管道内漏磁检测器等仪器设备和相应的检测标准;最后指出漏磁检测技术目前仍然存在的问题和发展趋势。     

可变径管道漏磁检测有限元仿真与实验研究

为了更好地支持压力管道检验,降低事故率,本文基于漏磁检测原理,利用有限元分析软件建立了管道外漏磁检测模型,对管道漏磁检测进行了仿真计算,得到了缺陷处漏磁场特征曲线,模拟了圆柱形缺陷对管道外壁漏磁场的影响,得出了不同参数缺陷对漏磁场的影响规律,并且基于理论和有限元计算结果试制了可变径管道外漏磁检测仪的样机,利用该检测仪对壁厚为8mm的带有人工缺陷的管道进行扫描检测,研究不同参数缺陷对漏磁场信号的影响规律。结果表明,所得结果与有限元仿真的结果吻合良好,且缺陷检测精度及效果满足要求,另外,检测装置对内外壁缺陷检测同样可行有效,适合特种设备（压力管道）检测的工程应用。     

基于有限元分析的便携式漏磁检测周向磁化器设计

对于工业架空管道检测,若采用目前广泛应用的轴向磁化漏磁检测方法,管道规格繁多造成探头规格多样,不利于现场操作。为解决这一问题,本文提出将周向磁化漏磁检测应用于工业管道检测,周向磁化漏磁检测的核心是磁化器设计。为优化便携式周向磁化漏磁检测磁化器设计,采用三维有限元方法,仿真研究周向磁化下管道磁化场分布特征,分析磁铁厚度与宽度、衔铁厚度、磁极间距、磁铁提离等参数对管道磁化场分布影响,得到探头下方管道磁感应强度大小及磁化均匀区域大小随磁化器几何尺寸和磁铁提离的变化规律,并通过实验对设计的磁化器进行验证,结果表明通过有限元仿真得到的磁化器满足检测要求。     

高分辨焊缝漏磁检测数值模拟研究

基于漏磁检测原理,利用有限元对管道焊缝漏磁进行计算分析,分别研究探头提离和缺陷深度对漏磁场及其分布情况的影响。计算结果表明,探头提离对漏磁场信号值有很强的影响作用,随着探头提离的增大,漏磁场先快速减小后变化缓慢;改变焊缝上缺陷的深度,漏磁场强度会随着深度增加而增大。通过分析数值信号和探头提离的非线性关系,以及缺陷的漏磁信号在对称位置上的对称关系,可借此设计交错阵列排布的一种焊缝漏磁检测的高分辨探头。     

基于漏磁内检测与分级理念的管道完整性评价

为保证埋地油气管道的安全运行,结合漏磁内检测技术与分级评价理念,建立管道完整性评价模型。首先,根据管道风险评价及高后果区评价结果,选择待评价管段,经过清管、投放检测器、检测数据分析和检测结果验证等环节,获取可靠的检测数据。然后,将检测数据作为管道剩余强度评价的数据源,由低级评价方程到高级有限元分析,逐级对管体缺陷进行评价。最后,应用所建模型对国内某成品油管道的一个管段进行完整性评价。结果表明,漏磁内检测与分级评价能够实现良好的数据对接,检测出的缺陷目前均处于安全状态。     

超声波和漏磁检测结果的对比分析

阐述了超声波和漏磁检测技术的检测原理和使用这两种技术的优点和缺点。基于对成品油管道进行超声波和漏磁检测,得到了管壁金属损失点的尺寸和分布情况。为更好地对比分析两种检测方法,提出了对两种检测方法所得数据进行对比分析的方法,以确定在超声波检测出的缺陷在漏磁检测中是否也被检出。结果表明:此对比分析方法是可行的,为判断两种检测技术的优缺点和今后对金属损失点进行修补提供了数据上的支持。     

码头压力管道损伤模式识别及检测技术综述

本文介绍了码头压力管道存在的主要损伤模式及针对性检测手段,重点分析介绍了超声C扫描、超声导波检测、漏磁检测等多种新型腐蚀检测手段,以及超声相控阵检测在管道焊缝内部缺陷检测中的应用。     

漏磁探伤设备在油田油管杆修复检测中的应用

介绍了漏磁探伤设备在孤东采油厂管、杆修复检测中的应用现状,针对探伤检测中存在的问题,提出了相应的对策,提高了探伤检测效果。     

某输气管道漏磁内检测金属损失缺陷验证检测及评价

某输气管道在首次漏磁内检测时发现2处大于20%WT(Wall Thickness,壁厚)的管道本体缺陷,对缺陷开展了基于内检测数据的开挖验证及检测,并将实测结果和内检测报告结果进行比对来验证内检测器性能规格。结果显示：内检测报告的金属损失缺陷深度比实测值偏小,但在可信度为90%的精度范围内;报告的缺陷长度、宽度及周向定位与实测值间存在偶然性偏差,需进一步扩大开挖验证。采用ASME B31G标准对2处缺陷进行适用性评价,结果表明管道估计维修因子（ERF）均小于1,满足承压能力要求,无须立即修复。     

基于Faster R-CNN的海底管道智能检测方法

为提高海底管道缺陷及组件的检测精度并实现智能化海底管道安全检测,提出一种基于快速区域卷积神经网络(Faster R-CNN)的海底管道智能检测方法。首先,通过基值校正和分段映射-伪彩色化方法,将漏磁检测信号转化为伪彩色图,以增强漏磁信号的关键特征;其次,基于多模态数据增强来提升检测模型的泛化能力;然后,基于多模态数据增强后的样本训练改进的Faster R-CNN网络,建立最优的智能检测模型;最后,以试验场和渤海在役管道为例,验证所提方法的有效性。结果表明：所提方法的平均检测精度可达93.8%,相较原始的Faster R-CNN算法提高8%,且平均交并比达到0.75,能够精准地实现海底油气管道多目标检测,保障海底管道的安全运行。     

集输管道腐蚀缺陷非开挖评价方法研究北大核心CSCD

为省去开挖取样步骤,以提升腐蚀缺陷检测过程的安全性与经济性,建立了一种集输管道腐蚀缺陷的非开挖评价方法。利用ANSYS软件进行有限元分析,结合铁磁学相关理论建立集输管道腐蚀缺陷磁信号模型;分析腐蚀缺陷影响参数对磁感应强度梯度模量的影响;综合模型与GB/T 35090—2018《无损检测管道弱磁检测方法》,建立该评价方法,并在新疆油田某管道进行了工程验证。结果表明,该方法计算出的腐蚀缺陷综合评价指数F与实际开挖后检测得出的腐蚀缺陷综合评价指数F绝对误差分别为-0.02和-0.01,相对误差分别为-3.13%和-1.61%。该评价方法较现有腐蚀缺陷评价方法可省略开挖取样点步骤,使检测过程更加安全、经济、环保。     

埋地管道缺陷的自漏磁场计算方法研究

基于现有的埋地管道缺陷自漏磁场计算方法把缺陷处的磁荷假设为均匀分布,对于计算结果与实际检测存在较大误差的问题,通过采用ANSYS软件对管道缺陷进行有限元分析,根据材料力磁关系和磁荷理论,提出1种考虑磁荷实际分布的缺陷自漏磁场计算方法,并将该计算方法应用在某埋地管道磁记忆检测中。研究结果表明:该方法计算结果与实际值之间的峰值相对误差为6.9%,相对于现有方法16.4%的相对误差,准确度更高。研究结果有助于在管道磁记忆检测中,提高管道缺陷量化的准确性,对埋地管道缺陷非开挖识别与剩余寿命评价有重要意义。     

电磁法在埋地管道磁记忆检测中的应用研究

为提高埋地管道磁记忆检测的准确性,减少外界因素对磁记忆信号的干扰,基于强化磁记忆检测技术,研究电磁法对埋地管道磁记忆的影响。首先,通过管道磁化原理,分析管道磁化强度随外磁场的变化关系;然后,建立电磁法下管道磁感应强度梯度模量的计算模型,并分析电流大小对磁感应强度梯度模量的影响;最后,在某埋地管道磁记忆检测中应用电磁法,并与地磁场下的检测结果进行对比。结果表明:在地磁场下,管道磁化强度的增长率较大;应用电磁法能加强管道的磁化强度,增大缺陷处的磁感应强度梯度模量,起到凸显缺陷处磁记忆信号特征和抑制干扰因素影响的作用,从而提高埋地管道磁记忆检测的灵敏度。     

场站架空管道点蚀组合检测技术及应用

点状腐蚀是石油天然气场站内极为危险的腐蚀类型,目前的全面检验过程中对于点蚀的检测普遍采用超声波壁厚的方法,检测有效性低,而且单点检测方式无法对一定距离内的管道开展全覆盖检测。本文对比分析目前常用的检测技术,提出低频导波、漏磁和超声波测厚组合检测的方法。经过现场应用,组合检测方法可以发挥各检测技术的优势,提高点蚀缺陷的检测有效性。     

加热炉管漏磁内检测系统研制

加热炉作为石化装置的关键设备之一,保证其炉管正常使用对整套装置的安全运行具有重要意义。然而,由于炉管被弯头封闭为一体,且部分被封装在炉墙内部,不宜在外部进行检测,目前缺乏对炉管进行有效的检测手段。基于此,本文提出将漏磁内检测技术应用于炉管检测,设计了一套漏磁内检测系统,并对其性能进行测试。测试结果表明该内检测系统可检出φ6mm通孔信号,为加热炉管检测提供了一种有效方法。     

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。     

金属磁记忆检测技术研究进展

传统漏磁检测技术属于强磁检测法,检测前需对被测件进行均匀饱和磁化,这类强磁无损检测技术对揭示宏观几何型缺陷较为有效,但无法发现材料与结构的早期损伤。近年来发展起来的基于弱磁检测的金属磁记忆法可以实现对材料及结构性能退化的旱期诊断。本文对金属磁记忆检测的原理、研究现状进行了综述与分析,并指出了该领域的发展趋势。     

科技投入智能检测管道

天然气管道的腐蚀隐患，运用一般手段都不易准确发现，过去往往是管道发生破裂、泄漏了，才组织力量舍生忘死地击抢险。这种事后行为不管怎样去认识、评价．它所造成的严重后果都是无法挽回的。重庆气矿应用的漏磁式智能检测管道技术，其突出特征在于能将事后要发生的恶果，在事前高效、准确地查找出来．指点及时修复整改，这在管道营运技术上无疑是一个了不起的进步。     

油田静设备基于风险安全管理的应用

本文基于设备风险管理的基本理论,结合油田静设备(主要包含压力容器、常压储罐、埋地集输管道等)的使用及检验检修情况,引入风险管理的理念,提出了油田静设备基于风险的安全管理思路,并针对压力容器、常压储罐、埋地集输管道的不同特点,对其风险管理的方法进行了研究和应用试点,取得了较好效果,