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便携式超声导波检测系统

 便携式超声导波检测系统

型号:MsSRv5

一、MsS导波的技术原理

    MsS导波产生------基于铁磁性材料的磁致伸缩效应 (或  Joule),在1847年由Joule发现

    MsS导波检测------基于铁磁性材料的磁致伸缩逆效应(或Villar),在1864年由Villar发现

    MsS技术是激发能沿有限形状的结构传播的机械弹性波,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

扭力波的声速是唯一恒定不变的,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。

     下面是导波技术同常规超声波技术的对比:

区别3

二、MsS低频超声导波检测系统

MsS长距离超声导波检测系统是由位于美国德克萨斯州的美国西南研究院(SwRI)的无损检测团队经过近20年的研究与开发,并取得多项美国专利的一种新型检测设备。该设备采用低频(4-250KHz)导波对各种工业结构(包含管道、热交换器、棒材、钢索和储罐等)进行在线腐蚀检测长期监测

1MsS超声导波主机

该设备经过不断的使用和完善,至今已经发展为第五代超小型、便携式MsS检测系统,重量不超过7公斤,是原来的一半重量,体积也是原来的2/3,另外就是防水,中英文软件。最新的MsSRv5导波检测系统将主机、锂电池、笔记本电脑设计在同一个坚固的运输箱中,便于携带和运输;内置大容量锂电池满电后可连续工作20个小时以上。

MsSRv5 第五代主机                         MsSR3030R第四代主机

第五代主机的优势是重量很轻,重量只有6.2公斤(第四代的重量在13.6公斤),体积也很小,防水、中英文软件,另外,第五代滤波系统要好于第四代滤波系统。

2、MsS低频超声导波探头


                常温管线检测探头                    高温管线检测探头

       MsS板式探头

           MsS大功率探头                        MsS柔性板式探头

2.1 MsS常温探头

◆ 由薄片状的铁钴带、带式线圈和适配器组成;

◆ 结构简单且成本低廉,可根据管道直径来制作探头,不受管道尺寸的限制;

◆ 可应用到各种几何形状结构上:管道、棒材、钢索和板盘件等;

◆ 可以应用到非铁磁性材料和非金属结构上;

◆ 可以永久地安装在结构上进行长期状态监测;

2.2 MsS高温探头

◆ 主要有三部分组成:薄片状铁钴条带;538℃高温线圈;1000℃高温夹具;

◆ 可在线不停机检测500℃;

◆ 可将MsS探头永久性安装在高温管线上,进行长期状态监测;

2.3 MsT大功率探头

◆ 卡环式结构,安装快捷,接线口即插即用;

◆ 激励能量是常规探头的1.5倍;

◆ 检测信号增强,检测距离更长;

2.3 MsS板式探头

◆ 轻巧,方便;

◆ 可以紧密贴合被检结构件表面;

◆ 可以检测平板件以及凹面或者凸面结构件(如储罐、球罐、大直径管道、大型容器);

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---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10-30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.缺陷轴向位置精度:

5.1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);

5.2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);

5.3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);

6.本系统应能对非铁磁性金属材料管道进行快速检测以及非金属材料(如PVC材料、PE材料)管道进行快速检测;

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。

                           

MsS长期状态监测技术

比较对比数据,可以清楚的看到通过长久安装的传感器定期获得检测数据,与上次或以前的数据进行对比,精确地跟踪高温管线的腐蚀状态的改变是可行的。

七、检测案例

1、上海天然气处理厂常温管线导波检测


20117月,在上海天然气处理厂对该管线进行检测,通过数据发现焊缝信号从W2W4能量衰减严重,可能存在大面积减薄或者通体腐蚀。经过复验证实该管线从探头位置起的22~28米通体由4.5mm减薄到3.9mm.

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2、镇海炼化高温管线导波长期监测


   200812月至200912月份,我们公司在镇海炼化催化装置及焦化装置布置了20个为期一年的高温监测探头,下图为我们采集分析其中的一组数据图,此管是一个大修期间的新换的管道,管径是273mm,温度在270摄氏度,介质是杂油。这组数据经过一年3次的导波监测,d1d2的位置由最初没有信号到现在的信号增加,我们经过测厚复验,此两处都有微小的腐蚀增长,证明MsS导波长期高温监测的有效性。

3、天津石化装置内的高温管线在线检测

     

  20113月,我们公司应天津石化炼油厂的邀请做了高温管线的演示,上图所示的是一条蜡油管线,管径为159mm,温度在310摄氏度,以下是所采集的数据分析图,这是最新开发的软件进行采集与分析,经过我们的分析,此条管线没有太多的腐蚀缺陷。

数据

4、天津跨河管线大功率探头在线检测

大功率导波探头为卡环式结构,安装快捷方便,接线口即插即用;激励能量加大,检测距离是普通探头的1.52倍。适用于架空管线、穿越管线、以及埋地管线等多种复杂工况,只需要在一侧安装探头就可以覆盖难以靠近的区域。


6MsS板式探头用于储罐的检测

传播距离远,扫查距离可高达几十米;

扫查速度快,一般中小型储罐探头覆盖区域仅需2-3分钟完成数据采集;

在特定情况下,无需开罐进行检测;

可沿着扶梯进行检测,无需搭设脚手架;

无需将保温层全部拆除,只需拆除探头布控区域。