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输油管道破裂并泄漏,声发射技术来解决!

发布时间:2023-11-27 10:50 阅读次数:
       据各地新闻报道,历年来,因输油管道破裂,导致原油喷出,造成人员伤亡的事故不计其数。2019年,中石油管道公司安全管理升级,加强管网的开挖验证和维修工作,定期开展管道内检测是非常有必要的。
输油管道检测
 
       我国对长距离输油管道的泄漏检测多采用管道外检测技术,这类方法虽然能够实现在不开挖,不影响正常工作的情况下对管道进行检测,但得到数据往往需要经验丰富的工作人员进行分析和校验,有的管道外检测技术还不适于检测公路、铁路、海洋等区域下的管道,无法实现对管道的全面检测。
输油管道检测

       管道内检测技术一般有漏磁法、超声法、电磁超声法、涡流法、激光法、电视法等。目前,在国内外使用较为广泛的管道内检测方法是漏磁检测法和超声检测法,相对比这两检测方法来说,声发射检测(AE)方法更具有可靠性。
 

1、声发射的概念

       材料中局域源能量快速释放产生的瞬态弹性波的现象称为声发射。材料在应力作用下的变形与裂纹扩展,是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂油罐的源,被称为声发射源。近年来,流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源,被称为其他或二次声发射源。
 

2、声发射系统检测输油管道的原理

       质摩擦破口产生的声波沿着材料表面传播被声传感器接收,声波(声发射)系统对接收到的声波信号进行分析,并判断管道泄漏状况。难于或不能接近环境下的检测同样适用,如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境都可用声发射检测系统检测,包括不同的管道,阀门泄漏情况。

输油管道泄漏检测

3、声发射检测系统介绍

       RAEM2远程声波(声发射)监测系统,时间触发,连续信号采集,具有24小时连续工作的高可靠性,可以无线传输,能实现无人值守远程检测输油管道状态,全过程自动分析结果(如泄漏率分析等),手机报警实时推送。

RAEM2声发射采集器

特点:

       1)365天在线监测检测(可定时地间断采集),在线和历史数据屏幕显示,全过程自动分析结果(如泄漏率分析等),物联网远程操作使用,在线手机报警推送。

参数

       2)监测系统由声发射采集器,云平台,客户终端组成,可多个采集器组成多通道监测系统,对大型设备实时监测。具有手机app蓝牙巡检和现场调试设置功能。

硬件参数

通道模式 单通道信号输入
采集方式 定时采集模式和连续采集模式 
输入频率 10KHz-400KHz
采样精度 16位
采样率 可选200k/s,500k/s,1000k/s,2000k/s
系统噪声(幅度) 内置传感器优于40dB
传感器

150KHz(60KHz-400KHz)/40KHz

(15KHz-70kHz)可选

前置放大器供电输出

28V40dB/12V34dB/5V26dB

数字滤波器 128阶,0KHz-1000KHz范围内频率低通、高通、带通任意选择
数据输出 参数(幅度,RMS,功率,ASL)、波形
通讯方式 4G/LoRa,RS485
手机巡检 蓝牙
蓝牙最远通讯距离范围(米) 13.0m
使用温度 -20℃-60℃
供电方式 多种方式可选:
1、 外部8.4VDC供电
2、 内置充电电池(3000mA@8.4V)
3、 内置低自放电率的锂亚电池(7000mAh@7.4V,不可充电)
充电电压 8.4V
防护等级 IP65
采样点数 1000点-30000点
触发方式 时间触发
动态范围 66dB
最大信号 100dB
定时采集休眠时间精度 ±1min
定时采集模式电池寿命
每天唤醒1次,每次1秒钟的情况下最
大可工作:理论下3年(使用锂亚电池)、
理论下1年(使用充电电池)
连续采集模式电池寿命 15h(使用充电电池)、24h(使用锂亚电池)
尺寸

直径φ60mm,高度105mm(含150k传感

器不含天线);高度117mm(含40k传感

器不含天线)

重量(含电池、磁铁、天线) <500g
 

       3)报警数据,用户可以通过云平台进行远程配置、远程监控、数据下载,同时把泄漏报警信息推送给用户。

       4)多种数据输出通讯方式(WiFi、4G、以太网、RS485 等),可根据用户需求配置,实现定期检测/本地长期监测检测/远程长期监测检测等多种应用方式。

4、声发射泄漏检测的优势

       声发射是一种动态检测方法,声发射探测到的能量来自被测试物体本身,而不是像超声货射线探伤方法一样由无损检测仪器提供,这使得声发射检测方法在许多方面不同于其他常规无损检测方法,其优点主要表现为:

       (1)不同于漏磁检测方法,声发射检测方法对线性缺陷较为敏感;

       (2)声发射检测方法检测的精度较高。它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况,稳定的缺陷不产生声发射信号,降低误报率;

       (3)可根据声发射信号强度判断缺陷的严重等级,方便检修;

       (4)由于对被检件的接近要求不高。在输气管道中传感器不需与管壁进行耦合,仅通过管内天然气的声音传到就可捕捉到缺陷信号;

       (5)由于对被测管道的几何形状不敏感,适用于任何尺寸的管径、管壁。