[實(shí)用新型]隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920469088.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210004163U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙揚(yáng);郭銳;宋江峰;劉帥;馬健;陳建偉;南鋼洋;白雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院激光研究所
• 主分類號(hào): F17D5/06
• 分類號(hào): F17D5/06;G01B17/02
• 代理公司: 37218 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 張貴賓

本實(shí)用新型屬于電磁超聲檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法，使用由防爆箱、高速數(shù)據(jù)采集模塊、激勵(lì)模塊、無(wú)限傳輸模塊、隔爆式電磁超聲換能器組成的隔爆式電磁超聲檢測(cè)系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)在被測(cè)管道中激勵(lì)出超聲橫波，橫波沿管道厚度方向傳播。采用自發(fā)自收的方式接收由管道內(nèi)壁反射的超聲波，通過(guò)超聲波在管道內(nèi)的傳播時(shí)間和已標(biāo)定的波速計(jì)算管道的厚度。通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)的將管道的厚度數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，實(shí)現(xiàn)爆炸性環(huán)境下管道腐蝕減薄的在線檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁超聲檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種隔爆式電磁超聲油氣管道腐蝕減薄在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

石油和天然氣是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活不可或缺的主要能源，油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施擔(dān)負(fù)著保障油氣能源生產(chǎn)與供應(yīng)的重要使命。我國(guó)現(xiàn)有70%的石油和90%的天然氣通過(guò)管道進(jìn)行輸送。石油化工園區(qū)管道在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，由于化學(xué)、物理或電化學(xué)作用導(dǎo)致管道產(chǎn)生裂紋、腐蝕和焊縫咬邊等缺陷非常普遍，使得管道減薄，承壓能力下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生泄漏、爆管，甚至爆炸等事故。2010年以來(lái)，我國(guó)發(fā)生多起油氣管道事故，如武漢“3.15”天然氣管道泄漏事故；山東膠州“5.2”原油管道爆裂事故；河北晉州“6.18”天然氣泄漏事故；江蘇南京“7.28”丙稀管道泄漏爆炸事故；山東青島“11.22” 中石化東黃輸油管道泄漏爆炸事故等，導(dǎo)致了嚴(yán)重的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境污染。因此，使用先進(jìn)的檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)及設(shè)備，及早發(fā)現(xiàn)管道腐蝕失效，可及時(shí)消除安全隱患，預(yù)防安全事故。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)石化行業(yè)中，煉化管道的腐蝕問(wèn)題日益突出，對(duì)煉化油氣管道的腐蝕檢測(cè)與防護(hù)已經(jīng)成為整個(gè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的共同面對(duì)的技術(shù)難題。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，約41%的煉化生產(chǎn)裝置設(shè)備事故是由腐蝕引起的。石化裝置長(zhǎng)期服役過(guò)程中，由于化學(xué)、物理或電化學(xué)作用造成金屬破壞或者變質(zhì)的腐蝕現(xiàn)象非常普遍。常見(jiàn)腐蝕形態(tài)有孔蝕、腐蝕破裂、脫層腐蝕、全面腐蝕、晶間腐蝕等。出于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的原因，煉化生產(chǎn)裝置設(shè)備及管道存在腐蝕是必然的，關(guān)鍵是如何能及時(shí)監(jiān)控其腐蝕狀態(tài)并消除事故隱患。特別是在加工原油劣質(zhì)化或原料成分多變的趨勢(shì)下，如何及時(shí)掌握生產(chǎn)裝置設(shè)備及管道的腐蝕變化趨勢(shì)和規(guī)律，并預(yù)先采取防腐措施，是石油煉化企業(yè)急需解決的重大技術(shù)問(wèn)題，關(guān)系到生產(chǎn)裝置能否安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。目前，國(guó)內(nèi)外石化行業(yè)對(duì)設(shè)備腐蝕減薄安全問(wèn)題的檢測(cè)需求很大。由于油氣的易燃、易爆及毒性特點(diǎn)，一旦泄漏，很容易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等事故，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，國(guó)內(nèi)外類似事故屢見(jiàn)不鮮。且我國(guó)現(xiàn)有石化裝置很多設(shè)施在役服務(wù)都已有20多年，到了事故的高發(fā)期，必須大力應(yīng)用和發(fā)展檢測(cè)技術(shù)，為我國(guó)石化裝置安全提供良好的保障。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外煉化企業(yè)設(shè)備防腐管理經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備及管道測(cè)厚，特別是在線定點(diǎn)測(cè)厚是監(jiān)測(cè)均勻腐蝕和沖刷腐蝕最常用而有效的技術(shù)手段，是類似于動(dòng)設(shè)備大機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)的設(shè)備及管道腐蝕狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。傳統(tǒng)的在線定點(diǎn)測(cè)厚主要為壓電超聲波檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)時(shí)需要嚴(yán)密耦合，往往采用在被監(jiān)測(cè)工件表面焊接安裝螺柱的方式，不僅破壞了設(shè)備表面的防腐結(jié)構(gòu)，同時(shí)焊接還對(duì)設(shè)備本身材料造成了一定影響，并且對(duì)被檢測(cè)面表面粗糙度要求高，應(yīng)用在長(zhǎng)期實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)時(shí)，易受監(jiān)測(cè)設(shè)備振動(dòng)等影響，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不夠穩(wěn)定，壓電超聲在與被檢工件緊密耦合的同時(shí)，破壞被監(jiān)測(cè)設(shè)備表面防腐結(jié)構(gòu)成為必然，這增加了設(shè)備的外腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。由于傳統(tǒng)壓電超聲檢測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期在線檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)了大量問(wèn)題，因此，國(guó)內(nèi)外在超聲定點(diǎn)測(cè)厚檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)中投入了大量的人力、物力、財(cái)力，開(kāi)發(fā)了基于電磁換能原理的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)。