站内管道内检测智能系统 -d8898

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站内管道内检测智能系统
产品类别: 超声 涡流 探伤
产品介绍: 站内管道内检测智能系统由多功能主机、检测模块及数据数理系统3部分组成。多功能主机,是通过电池驱动运动模块上的永磁体磁轮吸附在管道内外壁上,利用无线遥控的方式控制其在管道内任意位置检测,具有通过能力非常强、续航时间久、速度快、可探测易燃气体等优点。
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站内管道内检测智能系统

一、系统概述、模块功能及能力介绍

(一)系统概述

站内管道内检测智能系统由多功能主机、检测模块及数据数理系统3部分组成。多功能主机,是通过电池驱动运动模块上的永磁体磁轮吸附在管道内外壁上,利用无线遥控的方式控制其在管道内任意位置检测,具有通过能力非常强、续航时间久、速度快、可探测易燃气体等优点。检测模块由视觉检测模块(vt)和超声检测模块(ut)组成。数据处理系统由现场控制系统和后台云计算的服务器组成,现场控制系统可对无线控制信号、视频信号、超声采集信号进行实时的处理,后台云计算系统可对所有采集的信号进行存储及缺陷分类。


系统主要技术指标

检测管径范围300-1400mm

检测速度:检测模式最快1.5延米,每分钟运输模式5延米。

检测距离:1500延米。

可检测管道类型:水平直管、带弯头管道、垂直管道

缺陷定位:可定位缺陷在管道中的轴向里程和周向钟点位置

无线功能:实时无线遥控,通过wifi实时传输视频图像和超声检测图像。具有信号断输自动返回功能,避免机器人丢失。

机器人续航时间:采用内置锂电池设计,8小时

穿透涂层:可穿透5mm厚涂层或者油污

可燃气体探测:带有气体传感器,可对管道内的可燃气体进行探测,避免进入危险区域内的管道。

(二)主机功能与参数

1、视觉检测部分(vt)

(vt)部分由可旋转360度ccd云台相机模块和激光光学测量模块组成,主要功能是对管道进行几何尺寸测量和表面缺陷检测。

(1)360云台相机模块

由360度云台相机以及高亮度的照明系统组成。

检测原理:光信号通过云台相机的感光探头映射到ccd光电耦合的电子芯片上,产生视频信号通过无线的方式传输到数据处理系统中。

检测内容:管道视觉定位以及管道尺寸测量。

缺陷类型:腐蚀和表面裂纹缺陷。

检测能力:分辨率±0.5mm。

(2)激光测量模块

检测原理:采用激光测量的方式,根据勾股定理计算激光的距离与尺寸,等到相应的长度、宽度、深度信息。

检测内容:管道本体以及焊缝表面缺陷进行测量。

缺陷类型:腐蚀和表面裂纹缺陷。

测量误差:±0.2mm。

2、超声检测部分(ut)

(ut)模块由干耦合阵列超声及电磁超声模块组成,主要功能是对管道本体缺陷和焊缝埋藏缺陷进行检测。

(1)干耦合超声阵列模块

由32个干耦合陶瓷超声探头及处理器组成。

检测原理:采用专利设计的压电超声探头,利用脉冲激发晶片震动产生超声波,应用20-800khz范围内的低频超声。探头前端采用耐磨的陶瓷设计,通过接触法来进行超声检测。

检测内容:管道本体内外壁金属缺陷、焊缝埋藏缺陷、管线壁厚变化测量。

缺陷类型:腐蚀和裂纹缺陷

金属缺陷检测:60khz时,金属15%壁厚缺陷;300khz时,金属5%壁厚缺陷。

焊缝埋藏缺陷检测:60khz时,50%厚度缺陷;300khz时,金属15%厚度缺陷。

管道本体厚度测量,连续测绘管道壁厚值变化。

(2)电磁超声阵列模块

由32个电磁超声探头及处理器组成。

检测原理:采用脉冲式电磁超声探头,利用脉冲激发磁场线圈产生洛仑磁力与检测线圈信号重叠,在金属表面产生超声波。具有无磁性,提离值高,激发各种波形容易等特点。

检测内容:管道本体内外壁金属缺陷、焊缝埋藏缺陷、管线壁厚变化测量。

缺陷类型:腐蚀和裂纹缺陷

金属缺陷检测:60khz时,金属15%壁厚缺陷;300khz时,金属5%壁厚缺陷。

焊缝埋藏缺陷检测:60khz时,50%厚度缺陷;300khz时,金属15%厚度缺陷。

管道本体厚度测量,连续测绘管道壁厚值变化。

3、数据处理系统

现场控制系统实时控制内检测装置路径、行走、检测,实时视频数据的监控,实时显示超声a/b/c扫描数据。云计算数据平台,全部数据平台存储处理行走路径、回放路径信息,视频数据与超声数据的对应存储,对照以及统计分类功能。

二、a2702 内检测作业实施流程

每台a2072需用3个技术人员操作使用,检测速度平均为每小时15米。平均检测费用约每米0.1万(根据工期、工作量、等因素价格会有变化)

(一)现场准备

提供管道图纸、阀门尺寸;天然气管道需要排清,液体管道需要清管;拆卸被检测管道的阀门或者法兰;被检测管道与未检测管道进行隔离;实地勘察。

1、实施检测

阶段1:路线的纵向扫描。对主要金属缺陷的定位和评估。(光学,视觉测量和超声——横向回波,测量管道壁厚。)

阶段2:横向局部扫描。确定主要金属的局部缺陷的类型和深度。(视觉测量和超声波检测——纵向回波,测量管道的残余厚度是“容积缺陷”区。)

阶段3:环形扫描。检测和评估焊缝缺陷的尺寸。(视觉测量和超声波——纵向回波)



2、数据分类统计

a2702可对检出缺陷按类别,形成金属损失缺陷、焊缝缺陷、管壁剩余壁厚自动进行统计、列表。根据工作需要可区域性选择缺陷统计分类。

缺陷统计图

局部3d缺陷统计示意图


3d缺陷统计图

视觉缺陷统计对照图

3、检测报告

一般内容包括;

检测管道的实际长度;

管线几何变形列表,包括里程位置、周向钟点位置;

(3)管道空间缺陷位置;

(4)金属损失列表,包括: 

(a)轴向里程位置

(b)周向钟点位置

(c)距管节焊缝位置

(d)金属损失几何尺寸

(5)管线焊缝列表;

(6)管线壁厚变化列表;

(7)焊缝缺陷列表;

(9)缺陷图像报告;

4、内检测缺陷开挖验证

埋地管道部分:


超声缺陷检测与验证对比图

现场验证图片



三、应用情况

2012年开始,a2072正式成为俄罗斯天然气公司场站内油气管道内检测服务设备。主要应用对象包括,压缩机站、穿越河流公路铁路管道、变径管道。目前在全球有96套a2072设备应用于实际现场检测,每年进行约80个压缩机站内气管道的内检测工作。在中亚,哈萨克斯坦、伊朗、科威特等国家都有场站内管道检测的服务项目。目前国内没有应用先例。

2018年在中亚管道cs4站进行实施检测, 共检测1675米的站场管道,检测管道直径和距离分布见下图:

从管道本体检测结果,即超声波检测结果来看,没有发现平面型缺陷,121根管道存在体积性缺陷(每两个焊缝之间定义为一根管道)。所发现的体积性缺陷均为生产制造时产生的缺陷,且缺陷深度均在壁厚5%以内,最严重一处缺陷深度为壁厚的4.8%,不影响管道安全运行。

从可视化检测结果来看,发现管道中存在投产时遗留的杂物若干,站场水压试验后留下的水若干升,杂物和水已经清除,且在相关部位没有发现腐蚀现场。此外根据管道可视化检测结果,承包商对可能存在问题的位于进气管线汇管处的焊缝101-sf12-1g进行开挖进一步检验。使用tofd进行拍片,拍片结果同时发到总部进行鉴定。为了保障管道运行,安装夹具一套,确保管道运行安全。