使用FlexoFORM掃查器檢測管道彎頭的流動加速腐蝕和侵蝕性腐蝕情況

使用OmniScan SX探傷儀檢測管道彎頭

相控陣技術在管道彎頭檢測中的局限性

在過去的十年中,相控陣(PA)技術已經廣泛地用于管線和工藝管道的腐蝕檢測中。這種檢測技術具有數據分辨率高,成像質量好,以及覆蓋區域大等優勢特性。由于這種相控陣檢測方式分析結果的過程相對簡單,因此檢測人員通常會感受到檢測效率的提高。高質量的成像功能,包含以色彩區分腐蝕程度的編碼C掃描圖像,不僅有助于減少因操作人員在技能方面的不熟練而對結果產生的影響,而且還提高了檢出率。不過,市場上提供的大型、剛性相控陣探頭不太適于管道彎頭的檢測。大型、剛性相控陣探頭無法適應彎頭表面形狀從拱腹的凹面到拱背的凸面的變化,也不能對需要檢測的管徑范圍內的所有管道進行檢測。這就意味著過去管道彎頭的超聲檢測只可以使用小底面常規超聲(UT)探頭進行手動逐點抽查而完成。在檢測過程中,需要在彎頭上畫一個柵格,然后再對每個柵格區域逐個檢測。這種常規超聲檢測(UT)方式不僅緩慢乏味,而且還妨礙了檢測人員享用相控陣技術為檢測帶來的所有優勢。
采用傳統的檢測方式完成彎頭的腐蝕成像操作采用傳統的檢測方式完成彎頭的腐蝕成像操作

流動加速腐蝕(FAC)與侵蝕性腐蝕

電力生產廠中的管線用于傳輸水或蒸汽,因此這些管道的內壁非常容易受到某種特定類型的腐蝕。由于流動的水或蒸汽抑制了保護性氧化層的生長,與靜止的水相比,其造成流動加速腐蝕(FAC)的速度更快。石油和天然氣行業的管道會出現類似的腐蝕缺陷。
侵蝕性腐蝕是因管道中流動液體產生的應力而加劇的一種壁厚減薄現象。如果對流動加速腐蝕或者侵蝕性腐蝕不加抑制,就會使生產設備出現故障。單就需要檢測的管道數量而言,就可以說明在防止流動加速腐蝕和侵蝕性腐蝕的應用中,檢測人員要求使用一種可以節省時間和成本的優化檢測方法的合理性。使用常規超聲檢測(UT)方法檢測管道彎頭的效率不高,因此不是一種切合實際的方法。

使用FlexoFORM掃查器檢測管道彎頭的解決方案

奧林巴斯開發了一種柔性超聲相控陣探頭和掃查器,可以為整個管道彎頭進行高分辨率的厚度成像操作。檢測人員借助圖像,可以更容易地辨別流動加速腐蝕,并實施目標明確的修復和/或維護策略。FlexoFORM相控陣解決方案是一款用于評估管道彎頭的剩余使用壽命并有助于延長其使用壽命的有效的工具。
FlexoFORM解決方案包含3個主要部分:一個柔性相控陣探頭、局部水浸楔塊,以及一個可提供相對于工件表面的定位信息且可平穩移動的掃查器。

FlexoFORM解決方案的組件

FlexoFORM解決方案的組件

FlexoFORM相控陣掃查器對比常規UT

我們使用FlexoFORM掃查器和一臺OmniScan儀器,檢測一個外徑為8.625英寸,壁厚為7毫米的碳鋼管道彎頭。柔性相控陣探頭使用一個由3個晶片形成的聲束孔徑,提供1 × 1毫米的分辨率。這種探頭只需使用4分鐘就可以掃查管道的整個彎頭。
而使用常規UT方式,準備工作會花費很長的時間。包括檢測環節在內的整個過程會高達5個小時。
除了節省時間的顯著優勢之外,這種相控陣解決方案的另一個優點是其優異的成像質量。掃查結果顯示彎頭上有非常嚴重的壁厚損失。不同的視圖(C掃描、B掃描、D掃描和A掃描)清楚地表明侵蝕性腐蝕的位置及其發展趨勢。這種解決方案的最低可測厚度接近2毫米,這說明在檢測中可以獲得出色的近表面分辨率。
碳鋼管道中流動加速腐蝕的C掃描、B掃描、D掃描和A掃描
碳鋼管道中流動加速腐蝕的C掃描、B掃描、D掃描和A掃描

FlexoFORM掃查器解決方案的優勢特性的總結

在電力生產、石油和天然氣行業中,檢測人員通過使用FlexoFORM相控陣掃查器,可以獲得管道彎頭厚度的高分辨率圖像。FlexoFORM管道彎頭掃查器可以快速可靠地診斷由流動加速腐蝕或侵蝕引起的壁厚減薄情況。包含在FlexoFORM掃查器解決方案中的柔性超聲相控陣探頭和局部水浸楔塊適用于檢測多種直徑的管道,從而解決了過去使用剛性相控陣探頭而產生的問題。這種解決方案的性價比很高,使用方便,而且有助于檢測人員大幅提高檢測效率。