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        美國Emerson公司開發(fā)Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)

        2016-09-12 08:32:26
        管道行業(yè)觀察 2016年10期
        關(guān)鍵詞:波導(dǎo)定點(diǎn)材質(zhì)

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        美國Emerson公司開發(fā)Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)

        開展海底管道的腐蝕監(jiān)測工作可有效防止管道腐蝕、泄漏,從而保證海底管道的安全運(yùn)輸。傳統(tǒng)的腐蝕監(jiān)測方法主要有腐蝕掛片法、探針法、人工測厚法等。掛片法和探針法一方面會破壞管道的本體結(jié)構(gòu),尤其是高溫、高壓等部位及壓力容器,帶來較大的安全隱患;另一方面由于侵入式的監(jiān)測方式無法區(qū)別管道內(nèi)沖刷與介質(zhì)腐蝕對金屬掛片或探針的影響,故無法真實(shí)獲得管道壁厚及腐蝕狀況。人工測厚法存在測量不方便、數(shù)據(jù)結(jié)果不及時(shí)以及部分管線人員難以到達(dá)和測量等缺點(diǎn),因而有一定的局限性。

        美國Emerson公司開發(fā)的Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)(系統(tǒng)拓?fù)鋱D見圖3)作為一種新型腐蝕監(jiān)測技術(shù),能夠利用超聲波對管道進(jìn)行定點(diǎn)測厚,其工作原理是利用超聲導(dǎo)波進(jìn)行雙層超聲波反射探測壁厚,通過發(fā)出超聲波波導(dǎo)的探頭(探頭技術(shù)參數(shù)見表4)來計(jì)算壁厚,可測量材質(zhì)涵蓋了碳鋼、鑄碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、特種鋼、鈦合金等各種石油化工行業(yè)常見管線材質(zhì)。主要典型安裝位置為管線彎頭,及其1~2倍直徑下行直管、油氣設(shè)施上的已知減薄點(diǎn)以及管線渦流區(qū)域中的變徑管、三通管、閥門上下連接管、各種塔或壓力容器壁等重點(diǎn)需監(jiān)測部位,并可在各種復(fù)雜環(huán)境下使用。

        圖3 Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)鋱D

        表4 探頭技術(shù)參數(shù)

        測量壁厚范圍3mm~50mm測量精度0.1mm 應(yīng)用溫度范圍-180~600°C測量分辨率0.01mm 防護(hù)等級IP67環(huán)境溫度范圍-30~65°C 防爆類型本安型(Ex iaⅡ CT4)電池使用壽命3~4年 數(shù)據(jù)采集頻率最快15分鐘1組(默認(rèn)每12小時(shí)1組數(shù)據(jù))無線傳輸距離傳感器之間50米視線內(nèi)

        Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)的超聲波在線定點(diǎn)測厚技術(shù),可有效的提升定點(diǎn)測厚數(shù)據(jù)的真實(shí)性,將超聲波傳感器永久安裝到被測定點(diǎn),排除了人工定點(diǎn)測厚中的人為影響;系統(tǒng)應(yīng)用波導(dǎo)桿技術(shù),將超聲波傳感器與被測管線隔開,確保超聲波傳感器的有效工作溫度范圍,從而可測量-180℃~600℃的管線;系統(tǒng)通過螺柱的預(yù)緊力,將波導(dǎo)桿和管線緊密連接,擠出空氣層,無需耦合劑便可實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)桿和管線的耦合,以確保高溫部位測量點(diǎn)的長期有效監(jiān)測;系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)測部位的材質(zhì)和介質(zhì)溫度的區(qū)別,對超聲波采集器進(jìn)行材質(zhì)和溫度的參數(shù)校正,從而確保在線高溫定點(diǎn)測厚的準(zhǔn)確性;此外,該系統(tǒng)還具備無線自組網(wǎng)技術(shù)、可長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行、不存在損耗件,因而無需進(jìn)行后續(xù)維護(hù)。

        目前,Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)已成功應(yīng)用于國外某海上氣田及某下游煉廠常減壓裝置減頂管線彎頭,在不破壞工藝管道或設(shè)備本體結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行管道壁厚的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)測量,有效反映由介質(zhì)腐蝕、或砂蝕等原因造成的壁厚減薄,從而達(dá)到對管道或設(shè)備腐蝕情況的有效監(jiān)測,降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),提高設(shè)備運(yùn)行效率,提升產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益,提高設(shè)備管理水平。

        高山卜 編譯自《全面腐蝕控制》2016年8月

        《一種新型管道腐蝕監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用Permasense超聲波腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)》

        原作者劉杰等

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