管道中心线应变检测系统的改进与应用

针对管道中心线应变检测缺陷点的定位问题和多次管道内检测的里程误差,提出一种以管道环焊缝为参考点对管道检测历史数据进行对齐的方法。现场应用表明该方法可以将多次内检测数据对齐,可有效利用历史检测数据评估管道中心偏移。

管道补口热收缩带粘接质量超声检测试验研究

为解决管道补口热收缩带剥离强度人工抽检效率低、人为因素影响大的问题,采用水浸法开展基于超声检测的补口热收缩带粘接性能的试验研究,根据回波信号、时域等效强度I_t和频域等效强度I_f,分析了2.25 MHz、5 MHz时接收信号与粘接质量的关系。结果表明:当检测频率为2.25 MHz时,随着粘接质量的下降,回波信号R_(1-2)呈增强趋势;当检测频率为5 MHz时,随着粘接质量的下降,有R_1减弱、R_2增强的趋势,发生脱粘时,R_1异常增强,R_2几乎减弱到零;同时,两种频率检测结果均表明时域等效强度I_t和频域等效强度I_f与粘接质量呈反比:粘接质量下降,I_t、I_f增强,可作为管道补口粘接质量定量评价的两项指标。此外,与2.25 MHz相比,5 MHz对于粘接质量的判别能力更强,更有利于实际检测。

管道腐蚀脉冲涡流检测的三维仿真与试验

脉冲涡流检测技术具有非接触、对大面积腐蚀检测灵敏度高等特点,适合通过非开挖外检测方式对埋地管道腐蚀状况作出评价。利用ANSYS MAXWELL有限元分析软件建立脉冲涡流检测仿真模型,分析不同壁厚管道的信号变化规律,结合仿真结果制作了试验装置,并通过该装置对管径为108mm,壁厚分别为6,10mm的管道进行检测。结果表明:不同壁厚的脉冲涡流信号衰减曲线与仿真曲线基本重合。仿真结果为实际非开挖管道腐蚀检测器的设计、远场涡流探头的优化和腐蚀量化评估提供了有效参考。

长输天然气管道阀门内漏在线检测技术试验研究

文中通过搭建管道阀门内漏模拟试验台,采用声发射检测方法,获得不同泄漏量下的声信号特征,根据泄漏所产生的声发射信号的特点,表征参数采用声发射率和能量。结果表明,阀门内漏时声发射信号灵敏度最强处位于阀门附近的管道下游处,假设内漏孔径一定,阀门内漏率仅与阀门压差有关。

基于脉冲涡流对包覆层管道检测技术应用

针对含有包覆层金属管道检测,采用脉冲涡流检测技术可以实现不需拨开包覆层来完成检测。本文介绍了该方法的检测原理,激发信号及接收信号特性。通过实验结果分析表明,接收信号在笛卡尔坐标系中无法分辨规律,当对其进行坐标变化后在t<23ms时信号基本重合,在t>23ms时出现了明显的分叉且金属损失量计算结果在误差范围之内,因此该检测技术在实际应用中大大缩减检测成本和提高工作效率。

立式储罐底板缺陷声学在线综合检测技术应用

针对立式储罐在长期服役过程中底板容易频繁出现腐蚀的情况,根据声发射源传播特性、检测效率高以及超声平板导波检测精度高、定位、定量分析等特点提出一种声学在线综合检测技术,实现2种检测技术的互补和综合应用。对立式储罐底板缺陷快速准确的定性、定量和评价,通过现场试验验证该在线综合检测方法的有效性,为储罐的安全维护提供技术保障。

油气长输管道长期应变及位移监测

为了对长输油气管道应变进行有效监测和预警,降低管道安全运营成本,论证了管道位移监测的必要性,提出了将自主研发的惯性测量单元(IMU)测绘技术应用于管道中心线检测的方法,结合管道基线数据检测管道位移和弯曲应变。IMU系统可以高精度检测管道弯曲应变和管道位移,与现有的位移监测技术相比,IMU内检测可以全线逐点检测管道的弯曲应变和位移,对管道的弯曲应变和位移监测更加全面和精确。现场应用结果表明,该检测方法具有位移和应变集中及时发现等功能,通过长期的周期性检测可评估管道整体位移概况,根据检测结果可合理调配管道维修资源,使管道完整性管理工作更加主动有效。提出的检测方法为长输管道的安全运行提供了技术保障。

铁锦原油管道优化运行分析

通过对铁锦(铁岭-葫芦岛)原油管道投产后的运行数据及关键参数的跟踪与分析,不断调整、优化运行方案。在确保管线运行平稳安全的前提下,对管线总传热系数、管线热力配置、清蜡周期、调节阀开度进行了优化。2016年铁锦线燃料油单耗较2015年同期铁秦线下降50.31 kg/(10~4t·km);电单耗下降21.8 k W·h/(10~4t·km)。通过实际运行数据可以看出,优化后管道运行效率提升明显,能耗指标大幅下降。

基于Excel的水下管道埋深评价技术

为了提高水下管道埋深评价效率,提高数据处理质量及能力,文中参考了GB50423-2007及GB50424-2007等穿越段管道埋深评价标准,采用Excel自带编辑功能,设计了基于Excel的计算程序,采用Excel公式编辑器对水下管道埋深检测原始数据进行分析计算,取得了良好的效果。对实例进行分析及测试表明,该项技术可用于水下管道检测报告的统计与评价,数据评价准确、快速,提高了检测数据处理能力。

基于Fluent的不同地貌埋地管道温度场数值模拟

为了研究不同土质对管道周边温度场的影响情况,运用GAMBIT建立了不同土质埋地管道温度场变化的二维模型。利用有限元法对埋地管道温度场进行了模拟,考虑了不同土质及地表温度对温度场的影响,给出了稳态与非稳态下的土壤温度场分布。结果表明:黄土层较其他土层更不易聚集液态水,非稳态耦合温度场更接近于实际情况。

新型聚氨酯检测器设计与仿真

针对在役管道日常维护中,聚氨酯清管器具有良好通过性但不具备检测能力,而钢骨架变形检测器具备检测能力但存在卡堵风险的问题,设计出一种用于管道内的多功能聚氨酯检测器.该检测器在聚氨酯载体中放置传感器单元,在实现高通过性的同时,也可有效检测管道的形变.通过ABAQUS模拟聚氨酯载体在管道存在结垢时的形变;通过COMSOL对管道内有无结垢或凹陷时传感器单元信号进行仿真,并采用正交试验的数学模型优化传感器单元.模拟仿真结果验证了多功能聚氨酯检测器设计的可行性.

庆阳支线管道腐蚀控制研究与参数测量分析

长输管道的腐蚀控制是否合理有效直接关乎管道的运行安全和经济寿命。从管道腐蚀与控制的机理入手,对管道阴极保护准则及相关参数测量方法进行深入分析,结合实际情况,对近几年庆阳支线所测阴极保护电位参数趋势图综合比对,查找阴极保护异常管段,并对异常管段进行多次复测和实验校验工作,查出问题根本所在。并分析总结了目前各输油气分公司在管道断电电位测量、评价管道阴极保护有效性方面的局限性以及阴极保护参数测量分析时应注意的评价误区,为其他分公司及站队开展管道腐蚀控制研究与参数测量分析提供参考与指导。

废热锅炉中Cr20Ni32管道焊接技术

Cr20Ni32钢在焊接过程中接头可能发生热裂纹,热影响区容易发生铬的碳化物沉淀,降低耐蚀性或耐热性,接头内容易存在较大的残余应力。确定废热锅炉中所用Cr20Ni32钢管道的焊接工艺。

电流环法测试管中电流技术应用

由于实际管道中阴极保护电流较小以及现场环境干扰严重,现有的方法难以测得真实的管中电流。文中结合现场案例,通过与电位差法作对比,介绍了电流环法在测量埋地管道管中电流方面的应用。结果表明:电流环法可以测量管道中电流的大小及方向;电流环法与电位差法测得的电流数值基本相同,但电流环法的测量值更稳定;由于地磁场对电流环的影响范围在±100 mA之内,当管中电流小于100 mA时,测试数值正负跳动,无法取值,也不能判断电流方向,电流环法不适用。

负载型TS-1沸石膜催化剂的制备、表征及其催化性能研究

利用水热合成法在α-Al_2O_3陶瓷管表面制备了连续完整的钛硅(TS-1)沸石膜,并且利用该膜催化剂催化丙烯直接环氧化合成环氧丙烷(PO)。采用SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等表征手段及丙烯环氧化反应测试,详细研究了合成液中Ti/Si比对TS-1沸石膜形貌、结构及催化性能的影响。结果表明,合成液中Ti/Si比在0.01~0.04范围内,所合成的TS-1沸石膜均具备典型MFI型拓扑结构。但当Ti/Si比>0.02时,随着Ti/Si比升高,TS-1沸石膜表面沸石颗粒排列变得杂乱,且TS-1沸石沉积量逐渐减少,沸石晶间缺陷增多,丙烯渗透速率增大。而且,当Ti/Si比=0.03、0.04时,由于所合成的TS-1沸石膜中存在大量非骨架钛,导致在丙烯环氧化反应中PO选择性和PO生成速率明显降低。当Ti/Si比为0.02时,合成的TS-1沸石膜骨架钛含量最高,其催化性能最佳,H2O_2转化率、PO选择性和生成速率分别为12.43%、95.80%和15.78 mmol/(h·g)。TS-1沸石膜在丙烯环氧化反应中重复使用8次,其催化性能保持相对稳定。

基于响应面法的瞬变电磁法聚焦线圈优化设计

针对瞬变电磁法激励线圈参数开展研究,根据磁感应强度矢量叠加原理,设计几种结构简单具有聚焦特性的激励线圈结构,通过比较聚焦效果、互感大小及制做难度等综合考虑择优选出(矩形面阵列),通过响应面法对具有磁聚焦特性的线圈进行参数优化,然后利用电磁仿真软件进行模拟仿真,与传统单线圈进行对比,该激励线圈使磁场的主要能量聚焦在半径小于0.3m,且该目标区域内磁感应强度增强了33%,为下一步实际应用奠定基础,改变矩形阵列的重合面积实现不同埋深的磁聚焦,良好的聚焦效果提高瞬变电磁法的局部缺陷检出率,实现并行和重叠埋地金属管道剩余壁厚的精确检测。

304不锈钢高温焊接残余应力研究

分别对常温、预热到500℃、预热到600℃、预热到700℃的304奥氏体不锈钢试板进行焊接,采用盲孔法分别对不同焊接温度的焊后试样进行焊接残余应力测试。结果表明,随着焊接温度的升高,304奥氏体不锈钢试样的焊接残余应力减小,焊接温度越高,残余应力减小的效果越明显,高温焊接可显著降低304奥氏体不锈钢的焊接残余应力。

欢喜岭含水稠油流变特性实验研究

因稠油乳状液在生产和运输过程中带来的各种经济损失,所以其被称为石油行业内最为棘手的问题之一。采用RV2旋转流变仪对不同含水率下欢喜岭稠油表观粘度和流变特性进行测定。研究发现,影响稠油乳状液流变特性的因素为:温度、剪切速率和含水率;50℃为稠油乳状液的牛顿流体转化温度点;含水40%时乳状液发生转相,由油包水型乳状液转变为水包油型乳状液。稠油流变性的研究和牛顿流体转化温度点、转相点的测定对稠油管道输送、设计和改造有着重要意义。

热处理工艺对Ni-Cu-P化学镀层耐蚀性的影响

为进一步提高Ni-Cu-P化学镀层的耐蚀性,设计了3种不同温度及保温时间的热处理工艺对镀层进行热处理。通过XRD分析了镀态及热处理态镀层结构的变化,通过2273电化学工作站测试了它们在3.5%Na Cl溶液中的极化曲线和交流阻抗。结果表明:热处理后由于Ni-Cu固溶体及Ni3P相的析出,使得热处理态镀层在腐蚀介质中具有更低的腐蚀电流密度和更高的电荷转移电阻,且300℃保温30 min的热处理工艺处理的镀层耐蚀性最佳。

管道凹陷检测中的Creaform3D激光扫描技术

三维激光扫描技术能够快速、自动、准确地获取物体表面的点云数据,在对管道变形量较大位置处进行检测时,具有传统检测技术无法比拟的优势。将Creaform3D激光扫描仪与Pipecheck软件相结合,能够完成金属腐蚀、机械损伤等管道内外部缺陷的现场检测,并可基于检测结果进行整体形貌、应变与疲劳等评估、分析工作。实例应用结果表明:三维激光扫描仪能够极大地提高检测数据精度、节省检测时间,突显了Creaform3D激光扫描仪的技术优势,并可为Creaform3D激光扫描仪在其他领域的工程应用提供参考。(图4,表1,参19)