（一）立项背

压力管道运输是石油生产输送过程中的重要运输方式，其运行的安全性、可靠性已引起了广泛重视，其中腐蚀是石油运输管道是否能长期安全运行的最大影响因素，由于管道内壁腐蚀检测困难，其检测过程需要管线停运，严重影响输送效率，并且会降低设备及管道的安全可靠性。管道内壁腐蚀频繁发生，不仅使管道的维护和更换周期变短，而且油气输送过程中所产生的腐蚀产物污垢也会使管道的传热效率降低，从而影响介质的流速，这使管道输送介质的动力能源消耗不断增大；由于管道腐蚀引起泄露，轻则造成能源的浪费及环境的污染，重则酿成灾难性事故，危害人民的人身安全和财产安全

针对于码头压力管道而言，在传统的定期检验过程中，存在以下三大问题，是企业长期难以协调解决的问题：（1）企业停工并清管检测造成的损失是巨大的，一天以近百万计算，若恰逢油轮停靠码头卸油，那造成的经济损失会成本增长；（2）传统的定期检验需要大面积拆除包覆层和搭设脚手架，会造成大量地辅助开支和管理成本；（3）码头所处位置受相关政策影响，传统射线检测存在较大困难，难以实施

传统的管道检测方法，例如：宏观、测厚、超声波、射线，在码头管道不清管的情况下均存在较大的局限性，缺陷的检出率较低，检测效率也较低，因此必须研究一套新的管道检测工艺，才能及时地发现腐蚀情况，从而进一步采取措施，对保证管道安全运行具有重要的意义，可以针对性解决企业因停工停产带来的相关困扰，进一步推广应用至全国化工企业承压设备的在线检验检测与定期安全监测

（二）主要方法及技术原

本项目研究内容分为五部分：1）CIVA超声相控阵软件仿真；2）低频超声导波检测技术研究；3）高频导波检测弯头技术研究；4）管道漏磁技术检测管道母材；5）相控阵技术检测母材和焊缝

（1）CIVA超声相控阵软件仿真，为采用特制参数的直探头和斜探头分别对母材和焊缝进行检测，母材缺陷分为以下两类：裂纹和内腐蚀凹坑；焊缝缺陷分为以下几类：根部未焊透、坡口未融合、裂纹、夹渣、气孔等缺陷，检测工况模拟为不清管工况，分别对上述缺陷的波形进行分析，讨论探头参数是否合适

（2）对码头管道在不清管的工况下，采用Teletest Focus+低频系统分别对螺旋焊缝、对接焊缝、PTFE衬里压力管道进行了扫描检测，总结了在不同形式压力管道检测中，低频导波检测的技术要点，分析了各类焊缝的波形特点，以及在检测应注意的事项，形成了一套成熟的低频导波检测工艺

（3）低频超声导波传播到管道弯头时，波形会发生转换，反应到波形图上就显得十分复杂，使得波形分析具有一定的难度，因此低频导波主要用于检测直管段，对于弯头部位，一般采用高频导波检测作为补充，弥补检测盲区。采用以色列ISONIC 2005导波成像系统对管道弯头部位进行扫查，减少低频导波检测的盲区，编制了一套成熟的检测工艺，可实现不拆保温棉进行检测，为化工企业提供了一定的便利性

（4）管道漏磁检测技术对于小缺陷具有较高的敏感性，可以提高小尺寸缺陷的检出率，由于导波的灵敏度为横截面损失量的3%，采用漏磁检测技术对导波检测部位进行补充检测，同时对于导波检测可疑部位进行复验，缩小缺陷范围，达到精确定位

（5）研究了相控阵对母材和焊缝的检测工艺，对于上述检测技术发现的可疑缺陷进行精确测量：测长、测高、测深，为管道安全状况等级评定提供一定的依据

（三）创新特

本项目通过理论研究、数值模拟计算、对比试块验证、现场应用示范相结合，形成了一个完整的科研闭环技术路线。本项目研究过程中的创新点具体如下

（1）采用CIVA无损检测专业仿真软件，针对于母材和焊缝中出现的典型缺陷，优选相控阵探头和检测工艺，针对于在线检验工况，辅助低频、高频、管道漏磁检测数据进行缺陷复验

（2）采用超声低频导波、高频导波、管道外壁漏磁、超声相控阵技术，将这四项技术有机的结合起来，运用于压力管道在线检验检测中，实现不停车、不停车、不清管检测，切实解决了码头企业长期关于管道定检存在的难题

（四）授权知识产权情

共发表论文4篇

（1）承压设备典型母材缺陷的相控阵CIVA仿真与检测 无损检测 2018年第40卷 第10

（2）化工码头压力管道在线检验检测技术研究与应用 无损检测 2018年第40卷第12

（3）压力管道对接焊缝常见缺陷的相控阵CIVA仿真与检测 无损检测 2019年第41卷第3

（4）码头压力管道损伤模式识别及检测技术综述 特种设备安全技术 2018年03

（五）应用推广及取得的经济和社会效

根据研究结果，该项技术已成功运用于宁波大榭中油码头、中油库区、万华化学（宁波）、中石化镇海炼化等多家化工企业的压力管道在线检验中，已经实施在线检测管道近500条。实现了不清管检测技术在压力管道中的应用，尤其是中油码头、中油库区两家单位，输油管道长度多为100～150米左右，常规无损检测方法具有较大局限性，无法大面积快速地检测，不清管检测技术成功地运用为了码头化工企业解决了三大难题：1、不停车、不清管检测，码头企业因停车、清管而造成的损失是巨大的，一天以近百万计算；2、不用大面积拆保温层和搭设脚手架，减少了大量辅助工作的开支；3、码头企业所处位置受相关政策影响，传统射线检测存在较大困难，在线检测新技术在很大程度解决了该问题。该项技术成功地运用，得到企业高度评价和对该研究成果的认可，期望以后能更进一步合作