管道超聲無損檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、管道已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)油氣運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?，被廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、飲用水等行業(yè)，并成為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的一個(gè)重要部分，對(duì)管道運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)已經(jīng)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(duì)輸油輸氣管道的檢測(cè)已經(jīng)十分重視，另一方面管道出廠前對(duì)管道進(jìn)行合格檢測(cè)是管道能否正常運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵部分，是管道在使用過程中確保安全性的一個(gè)重要前提，因此管道生產(chǎn)廠家對(duì)管道出廠前的檢測(cè)工作也

2、很重視。盡管目前管道檢測(cè)的方法有很多種，但在不破壞管道的前提下對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)就變得很重要，因此，本文依托于國家863計(jì)劃資助項(xiàng)目“油氣輸送管線檢測(cè)裝置標(biāo)驗(yàn)及率定關(guān)鍵技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)：2006AA092324)，開發(fā)設(shè)計(jì)了一套管道超聲檢測(cè)系統(tǒng)，用于勝利油田輸送管線檢測(cè)裝置標(biāo)驗(yàn)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探頭環(huán)便于在檢測(cè)過程中對(duì)每個(gè)探頭性能指標(biāo)進(jìn)行校正，確保探頭工作的一致性。為便于實(shí)現(xiàn)在不同介質(zhì)、不同溫度、不同探距等條件下對(duì)超聲探頭分辨率的要求，制定

3、了相關(guān)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，作為選用探頭的指導(dǎo)依據(jù)。
　　 在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，首先介紹了無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，并結(jié)合實(shí)際需要，比較了其他幾種無損檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)之后，選用了超聲波檢測(cè)方法，然后根據(jù)項(xiàng)目的指標(biāo)要求確定了超聲探頭的性能參數(shù)，之后考慮實(shí)際工作環(huán)境，設(shè)計(jì)了一套檢測(cè)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(shí)際環(huán)境，適應(yīng)不同溫度變化、介質(zhì)變化等，在超聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)數(shù)據(jù)采集部分的難點(diǎn)，采用軟硬件

4、結(jié)合的方法，借助虛擬儀器平臺(tái)，解決了在線超聲數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)等問題。在本系統(tǒng)中根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際特點(diǎn)選用了CPLD并配以相應(yīng)的放大電路，設(shè)計(jì)制作了一種超聲脈沖激勵(lì)電路，此電路具有移植性好、實(shí)用性強(qiáng)、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能有效提高系統(tǒng)的分辨率等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文選用了NI PCI-5105數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)對(duì)回波信號(hào)的采集，它是一款具有8個(gè)同步采樣通道的高速數(shù)據(jù)采集卡，選擇NI PCI-6601實(shí)現(xiàn)管道定位數(shù)據(jù)采集，并且本文在LABVIEW

5、軟件中充分運(yùn)用小波變換算法，有效的對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行去噪處理，減小了噪聲信號(hào)的干擾，使有效信號(hào)突出，加快了數(shù)據(jù)處理的有效性。另外，超聲檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用報(bào)表技術(shù)使操作更加簡(jiǎn)單方便，提高了測(cè)試的自動(dòng)化和智能化水平，也提高了系統(tǒng)的測(cè)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(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的云圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)缺陷可視化，使管道缺陷準(zhǔn)確直觀的顯示，最后，依托于項(xiàng)目提出了一套管道腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法。
　　 本文經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證運(yùn)用本文設(shè)計(jì)的這套系統(tǒng)能