MsS超声导波管道腐蚀检测系统

设备符合： ASTM磁致伸缩超声导波标准

E2929-13 MsS Standard of ASTM

磁致伸缩超声导波检测方法国家标准

GB/T 28704-2012

一、背景

管线被广泛应用于石油化工、石油精炼、化学工业、冶炼工业、电力工业及食品和造纸工业等各个领域，高温管道腐蚀失效占高温管道事故而迫使企业非计划停车的30%以上，因此，高温管道的在役腐蚀检测与长期状态监测是防止高温管道腐蚀失效乃至灾难性事故的有效的手段。

目前，检测高温管道腐蚀的手段是采用高温测厚仪来测量高温的残余厚度值，这种方法有许多弊端：

此种方式必须搭脚手架，将高温管道外面的保温层打开，局部打磨，只能进行局部（点对点）厚度测量，不能反应出高温管道整体的真实腐蚀状态，增加检测成本；

基于超声导波能够沿着结构件快速长距离传播且衰减小的特性，且MsS超声导波探头具有耐高温的特性，因此，MsS超声导波检测技术被用于高温管道的在役腐蚀检测与长期状态监测。

二、MsS超声导波检测技术原理

MsS技术是激发能沿有限形状的结构传播的结构机械弹性波，沿着构件有限的边界形状传播并被构件边界所约束、所导向，因而称为MsS导波。MsS导波有纵波、扭力波、变形波、兰母波、水平剪切波和表面波等多种模态形式。

MsS导波在管道中有纵波、扭力波、弯曲波等三种模态形式存在，由于在管道的散射曲线中只有扭力波的声速是恒定不变的，不随导波的频率改变而变化，而且扭力波只在固体中传播，管道内传输的液体对其传播特性任何没有影响，故MsS技术在管道检测中采用扭力波模式。

正确选择导波模式和频率，并控制其传播方向，MsS导波可以从其传感器位置，沿着构件传播瞬间完成长距离管道99%检测 ，下面是导波技术同常规超声波技术的对比：

三、MsS技术特点：

1、检测灵敏度不低于3%的截面损失量（以Φ219×28mm表面状况良好的钢管,检测距离为直管60m标定）；

2、检测范围：

2.1  良好状态下(地上直管段，管道状态内外壁有轻微腐蚀，10年---20年的老管线)单方向可检测100米处管道横截面积损失量的6%及以上的缺陷；

2.2  典型状态下（地上直管段，管道状态内外壁有严重腐蚀，30年以上的老管线）单方向可检测50米处管道横截面积损失量的6%及以上的缺陷；

2.3 苛刻状态下（地上直管段，管道状态内外壁有非常严重腐蚀，或地埋管线）单方向可检测10米-30米处管道横截面积损失量的6%及以上的缺陷；

3、本系统应能在线（不停车）检测管道的温度范围不低于-40℃～500℃；

4、本系统应能检测带伴热管的管线和管廊密排管线：

4.1  伴热管线：主管线与伴热管线之间的最小间距为20毫米；

4.2  管廊密排管线：并排管线之间的最小间距为20毫米；

5、对于带90度弯头的地上工业管道，应能穿过2个及以上90度弯头；

6、缺陷轴向位置精度：

6.1  操作频率为32kHz时，轴向位置精度应优于±150毫米（单向检验距离不低于40米的直管段）；

6.2  操作频率为64kHz时，轴向位置精度应优于±75毫米（单向检验距离不低于40米的直管段）；

6.3  操作频率为128kHz时，轴向位置精度应优于±38毫米（单向检验距离不低于40米的直管段）；

7、盲区：

7.1  操作频率为32kHz时，盲区不超过350毫米；

7.2  操作频率为64kHz时，盲区不超过175毫米；

7.3  操作频率为128kHz时，盲区不超过88毫米；

8、本系统应能对非铁磁性金属材料管道进行快速检测；

9、本系统应能对非金属材料（如PVC材料、PE材料）管道进行快速检测；

10、本系统应能升级对换热器管进行快速检测；

11、本系统应能升级对储罐罐壁和罐顶进行快速检测；

四、长距离超声导波检测技术优势：

◆  能够99%覆盖被检测结构，进行快速、高效、长距离的检测；

◆  从可接近的位置远距离检测难以到达的区域，诸如穿墙管线、横穿公路管线或架空管线；

◆  除探头安装区域外，无需开挖或拆除保温层、防腐层，免搭脚手架，从而大大降低检测成本；

◆  在同一位置可以单方向检测几十米到上百米的距离，双方向可检测更长的距离；

◆  能够识别管道特征与腐蚀信号其它缺陷特征；

◆  基于信号强度和特征对管道的局部损坏严重程度进行分类；

◆  Windows操作系统，能够进行快速实时采集和信号分析，自动生成检测报告；

◆  软件界面友好，操作简单，缺陷显示直观；

◆  仪器操作简单，可以直接开关机，检测前无须调试仪器；

◆  可以采用电池供电以满足现场的使用，电池充电可工作20小时；

◆  结构紧凑，主机、锂电池和计算机内置在一个坚固的运输箱中，便于携带和运输；

◆  主机上各种LED指示，监测仪器的运行状态；

◆  条带式线圈探头，成本低廉，重量轻便，降低操作者的劳动强度；可以地安装在重点结构或高温管道上，用于结构腐蚀状态的长期检控；

◆  应用范围广泛，不但可以用于各种工业管网的腐蚀检测，还可以用于高温管线和伴热管线的检测、储罐底板的腐蚀检测、换热器管道的检测、悬浮桥梁或游乐设施钢索的检测、高压传输线铁塔的锚杆检测等等；

五、应用范围：

◆  油气田以及输油输气站场管道网络

◆  石油石化设备管道网络

◆  海上采油平台管道网络

◆  电力能源工业管道网络

◆  横穿高速公路套管网络

◆  高温管线及伴热管线网络

◆  城市天然气地下PE管道网络

◆  锅炉管的检测

◆  换热器管的检测

◆  储罐管壁及罐底的检测

◆  拉线棒的检测

六、MsS超声导波的长期状态监测

MsS导波技术对高温管道腐蚀的长期监测就是通过在管道上缠绕监测线，将监测线从高空拉到地面上合适的位置，只需要定期把MsS仪器和监测线连结进行数据采集，并通过对上下两次采集数据的对比，其监测的灵敏度达1%，可以得出管道有效距离内结构的腐蚀状态。