管道超聲無損檢測技術的研究與應用.pdf

1、管道已經成為現代社會油氣運輸的主要工具，被廣泛應用于石油、天然氣、飲用水等行業(yè)，并成為現代社會經濟發(fā)展不可或缺的一個重要部分，對管道運行情況進行檢測已經變得很重要。一方面由于管道的腐蝕、泄漏等原因造成油氣泄漏污染，甚至給人們的生命安全帶來威脅，世界各國對輸油輸氣管道的檢測已經十分重視，另一方面管道出廠前對管道進行合格檢測是管道能否正常運行的一個關鍵部分，是管道在使用過程中確保安全性的一個重要前提，因此管道生產廠家對管道出廠前的檢測工作也

2、很重視。盡管目前管道檢測的方法有很多種，但在不破壞管道的前提下對管道進行檢測就變得很重要，因此，本文依托于國家863計劃資助項目“油氣輸送管線檢測裝置標驗及率定關鍵技術研究”(項目編號：2006AA092324)，開發(fā)設計了一套管道超聲檢測系統(tǒng)，用于勝利油田輸送管線檢測裝置標驗，該系統(tǒng)設計的探頭環(huán)便于在檢測過程中對每個探頭性能指標進行校正，確保探頭工作的一致性。為便于實現在不同介質、不同溫度、不同探距等條件下對超聲探頭分辨率的要求，制定

3、了相關的參數標準，作為選用探頭的指導依據。
　　 在整個系統(tǒng)的設計過程中，首先介紹了無損檢測技術的發(fā)展，并結合實際需要，比較了其他幾種無損檢測方法的優(yōu)缺點之后，選用了超聲波檢測方法，然后根據項目的指標要求確定了超聲探頭的性能參數，之后考慮實際工作環(huán)境，設計了一套檢測裝置，主要包括水槽、超聲探頭環(huán)，缺陷管道。該裝置能夠用來模擬實際環(huán)境，適應不同溫度變化、介質變化等，在超聲數據采集系統(tǒng)的設計過程中，針對數據采集部分的難點，采用軟硬件

4、結合的方法，借助虛擬儀器平臺，解決了在線超聲數據的采集、存儲等問題。在本系統(tǒng)中根據應用場合的實際特點選用了CPLD并配以相應的放大電路，設計制作了一種超聲脈沖激勵電路，此電路具有移植性好、實用性強、電路結構簡單、能有效提高系統(tǒng)的分辨率等優(yōu)點。
　　 本文選用了NI PCI-5105數據采集卡實現對回波信號的采集，它是一款具有8個同步采樣通道的高速數據采集卡，選擇NI PCI-6601實現管道定位數據采集，并且本文在LABVIEW

5、軟件中充分運用小波變換算法，有效的對超聲信號進行去噪處理，減小了噪聲信號的干擾，使有效信號突出，加快了數據處理的有效性。另外，超聲檢測系統(tǒng)應用報表技術使操作更加簡單方便，提高了測試的自動化和智能化水平，也提高了系統(tǒng)的測試效率和精度。本文還完成了管道缺陷顏色映射系統(tǒng)的設計，采用先進的云圖技術實現缺陷可視化，使管道缺陷準確直觀的顯示，最后，依托于項目提出了一套管道腐蝕損傷評價方法。
　　 本文經過大量實驗驗證運用本文設計的這套系統(tǒng)能