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埋地管道安全检测若干技术的研究

胡晓莉  
【摘要】:管道作为与铁路、公路、航空、水运并驾齐驱的五大运输业之一,管道运输业在经济建设和国防工业中发挥着越来越重要的作用。 我国油气管道随着管龄的增长以及人为破坏或者施工缺陷和腐蚀等问题的存在造成管道防腐层严重失效,而管道防腐层失效引起的管道严重腐蚀所造成的管体开裂、穿孔等事故不仅影响了管道的正常生产和运营,而且造成巨大的能源浪费和经济损失,同时还将造成环境污染和生命财产的损失。所以,搞好管道安全检测工作已成为当务之急。防腐层缺陷检测和管道缺陷检测是管道安全检测的两个重要方面。一方面,尽管现有的防腐层检测方法和仪器多种多样,但国内的防腐层检测技术和设备水平还很落后,大多数误差较大且不易操作。CIPS技术是国际上最先进的防腐层检测技术之一,也是使用手持式仪器检测防腐层缺陷的典范,检测效率很高,但国内对相关仪器的研究与开发还处于比较落后的阶段;另一方面,现在普遍使用的管道缺陷无损检测的方法往往费时费力,无法满足长距离管道检测的需要。超声导波技术、模态声发射技术和应力波技术作为无损检测领域新兴的检测技术能够弥补常规检测技术的不足来对管道进行经济、方便、有效地检测。国内这方面的研究还处于起步阶段。 本文从埋地管道防腐层缺陷检测和管道缺陷无损检测两方面对管道安全检测中的若干技术问题作了研究。研究了长输管道的电位分布模型,分析出根据实测的管地电位曲线就可以对涂层的缺陷进行定位,并分析了管地电位测量中的IR降,介绍了采用瞬时断电法解决IR降问题的具体方法;介绍了CIPS检测技术的原理和方法,并深入研究了CIPS方法的技术细节;在此基础上,开发了一套基于CIPS检测原理的埋地管道防腐层缺陷快速检测系统,包括手持检测仪器和WINDOWS下负责处理数据的数据管理系统,并在实验室条件下做了模拟试验。研究了超声导波的基本理论和主要特性;介绍了导波在圆管中的传播理论和激励方法;介绍了超声导波检测技术在长距离管道检测中的应用,包括单一模式导波的激发方法和检测技术的细节问题。


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