长距离管道超声导波聚焦检测系统

 埋地管道腐蚀检测系统Teletest 超声导波检测仪仪器应用低频导波技术，超声导波用于检验管道的腐蚀或冲蚀，导波检测仪能够100%覆盖管道壁厚。超声导波检测系统设备在一个测试点可以沿着管道向两端发射低频超声导波，低频超声导波测试仪可以传播很长的距离，低频超声导波设备甚至在保温层下面传播，反射的回波由仪器接收，导波探伤仪由此评价管道的腐蚀情况。低频超声导波技术正在被广泛的接收为管道和管网评估的有效工具，超声导波探伤仪尤其在对其实验检验很困难的或因实施检验的费用昂贵的场合，埋地管道腐蚀检测系统更易发挥其技术优势。检测埋地管道腐蚀检测仪迅速检测埋地管道腐蚀检测系统，性能可靠，检测效率很高。

一、低频导波检测仪技术优势：

? 管道100%快速检测，覆盖管道所有检测区域；

? 新增加的聚焦功能能够选择性的对重点区域进行进一步检测，并确定其周向位置；

? 采用多探头模块操作，不会造成任何缺陷的漏检；

? 高效检测，在同一位置可以检测几十米到上百米的距离，并可双向检测更长的距离；

? 检测高，对管道内外腐蚀具有同样的灵敏度；

? 无法到达区域的检测，如套管、穿公路、过河等埋地管线、水下管线；

? 降低检测成本，除探头安装区域外，可不开挖、不拆保温层；

? 自动识别纵波和扭转波，可区分管道的腐蚀情况和管道的特征（焊缝、支撑、弯头、三通等）；

? 超声导波模块式探头，将探头组合到相应管径的膨胀圈上，高适用性和性价比，检测管径达72英寸；

? 适应各种检测现场，采用电池供电，工作时间可以达到12小时；

? 高灵敏度，低信噪比，定位准确；

? 与计算机高速通讯，能够进行实时的采集和快速自动特征分析，自动生成检测；

? 无需液体耦合，采用内置气泵向探头施加压力保证探头与管体充分接触。

二、长距离超声导波检测系统技术参数：

检测管道类型：无缝管、纵焊管、螺旋焊管；

管道材料：C & CMn钢、奥氏体不锈钢、二重不锈钢；

检测管道情况：埋藏管道、水下管道、高架管道、带有套管的管道、垂直水平管道、管道涂层、聚氨基甲酸酯泡沫保温层、岩棉保温层、环氧树脂涂层、沥青环氧树脂涂层、PVC 涂层、油漆、沥青卷绕；

检验管道范围：石油化工厂的管网、码头管线、管区的连接管网、发电厂的管网、海洋平台竖管、球管柱腿；

管道直径：2 -48" 为商业化的标准型号，大于48-72"定制 ；

探头温度范围：+5°C— +125oC

缺陷定位类型：外部腐蚀、内部腐蚀或冲蚀、环向裂纹、焊缝错边、焊接缺陷、疲劳裂纹

检测：横截面积的3%

可靠：横截面积的9%

定位：±10cm

检测距离：理想状况±180米

三、PI导波检测系统设备组成：

1、Teletest聚焦系统

TWI超声导波聚焦系统MK3主机为新设计的24通道聚焦多模块检测系统，是在以前性能优越的12通道的基础上改进型号，其操作方式与12通道主机相同，但是其发射能量却增加了50%，为更大的检测距离和更高的提供强大的电压。

超声导波能够产生导波技术中使用三种主要的波形，纵向、扭转和弯曲波。设计如同相控阵使用，能够使超声声束聚焦到管线上任意一点以提高缺陷的检测和鉴别能力，并且可以确定缺陷的环向位置。

   导波主机内部具有内置锂电池块，充电可以满足12小时工作的需要。并且将气泵内置到主机中，充气压力0-70PSI可调，使现场操作更加简单化。

2、超声导波设备膨胀圈

新型的一体化膨胀圈使用碳纤维材料制造，重量减轻60%。新设计可以使管网间距降低到65mm，对多密集管网运行的检验至关重要。膨胀圈使用快速插销快速固定在管道上。

 3、低频超声导波多模式模块

新型的多模式模块可以安装5个传感器，其中3个为纵波传感器，另外2个为扭转波传感器。多模式模块操作指的是Teletest®系统能够在检测中进行纵波和扭转波两种操作。应用这两种不同形式的波可以收集到所检测管道的更全面的信息。

Mini（微型）模块

为1.5-5英寸管线设计的超小型模块，应用于难以接近区域的小直径管道，管道暴露长度只需230mm。采用激光烧结金属矩阵复合材料，带镀铝插针，重量减轻75%。

4、新软件

2.0版本的软件已经与新的硬件相匹配，也可以使用在现有的设备上，操作环境为Windows? 2000/XP ，并且能够进行实时的采集和快速地自动特征分析，15分钟内就可以完成数据的采集和现场分析。

1）软件具有全频扫查功能，能够一定的频率范围内进行全频数据采集，这样就可以优化检测频率。

2）DAC曲线能够自动生成焊缝峰值显示的曲线，即：-14 dB 曲线。

3）数据解释能力大幅提高，鼠标单击即可实现显示的转化。

4）软件具有自动生成功能，及Word编辑功能，大大的提高检验效率。

5）增加了先进的超声波聚焦技术，使检测灵敏度达到管道壁厚腐蚀的3%，比原来提高了6%，达到1%；通过软件调节，可以将超声波能量集中在指定的位置，提高了检验；

6）消除了管道弯头对超声波传输的影响，使超声波在通过管道弯头后，传播能量衰减减少。

                                                                                           四、检测原理：

Teletest导波系统 采用低频导波技术，操作频率刚好在可听频率以上，声波从固定在管道周围的探头环发射。这些低频（属超声波范畴）必须以适当的声波模式产生。该频率范围不需要液体进行耦合，采用机械或气体施加到探头的背面以保证探头与管道表面接触，从而达到超声波良好的耦合。管道环向的超声波探头均匀的间隔排列，使得声波以管道轴芯为对称传播。

导波的传播主要被声波的频率和材料的厚度控制，在遇到管道壁厚发生变化的位置，无论增加或减少，一定比例能量被反射回到探头，因此为检测不连续性提供了机理。在这种情况下，管道的特征如环行焊缝、壁厚的增加在管道周向是对称的，因此上升的环向波峰被均匀的反射回来。而反射的声波也是对称的，由特优良的相同的声波模式作为入射波，在有腐蚀的区域，厚度的减少将被集中，导致入射声波的散射附加到反射并发生模式转换。因此组成的反射波模式加上模式转换组份。模式转换声波由于不统一的声源趋于产生管道弯曲波，该信号的出现是不连续的强烈显示，如腐蚀。Teletest 能够检测和区分对称波和弯曲波，并且能显示这两种声波。被显示的反射作为提纯的信号，在幅度与距离的A扫描显示中，与常规的超声波显示相似，但是测量的时间基为几十米，而不是厘米。

超声导波A 扫描显示

在A扫描的的信号被解释之前，DAC曲线被放到显示器上，随距离逐渐的衰减来自管道的环焊缝的信号，制作了真实的反射器，设置DAC曲线。根据经验，我们知道环焊缝（有正常的焊高）反射比管道的端部（即全反射）弱14dB（5的系数），此外，经验也给出了管道壁厚9%截面损失产生比环焊缝远小于12dB的信号，26dB水平线被作为评价信号的门槛。在A扫描上，有4个DAC曲线：

低频导波0 dB 长距离超声导波曲线

管道端部或法兰为近全反射，在试验室的单根长管上可以证实，可以被作为设置参考灵敏度，该参考一般为0dB反射。如果显示在A扫描显示上，DAC曲线是黑色的曲线。

-14dB 导波探伤仪曲线

现场的环焊缝典型地提供20%（-14dB）管道端部的当量反射率，同时从焊缝到焊缝有少量的变异，该前提在实践中没有很好的把握住。在A 扫描图上-14dB的DAC曲线是蓝色的线。

-26 dB超声导波曲线

管道壁厚截面损失的9%与管道端部反射率的5%（-26dB）相当，在A扫描的图上，该门槛水平是绿色的线，判为异常线。异常接近但没有超过-26dB曲线，一般被判定为小缺陷，超过-26dB曲线为中等曲线，大于-26dB线直到-14dB线为严重缺陷。

-32 dB导波检测系统曲线

–32dB 曲线为有效的测试范围的决定因素，该因素使得可重复的异常有一个6dB的或更好的信噪比。为了有效的解释测试数据以及对于小异常充当测试范围和灵敏度，知道信噪水平是必要的。