使用FlexoFORM扫查器检测管道弯头的流动加速腐蚀和侵蚀性腐蚀情况

使用OmniScan SX探伤仪检测管道弯头

相控阵技术在管道弯头检测中的局限性

在过去的十年中,相控阵(PA)技术已经广泛地用于管线和工艺管道的腐蚀检测中。这种检测技术具有数据分辨率高,成像质量好,以及覆盖区域大等优势特性。由于这种相控阵检测方式分析结果的过程相对简单,因此检测人员通常会感受到检测效率的提高。高质量的成像功能,包含以色彩区分腐蚀程度的编码C扫描图像,不仅有助于减少因操作人员在技能方面的不熟练而对结果产生的影响,而且还提高了检出率。不过,市场上提供的大型、刚性相控阵探头不太适于管道弯头的检测。大型、刚性相控阵探头无法适应弯头表面形状从拱腹的凹面到拱背的凸面的变化,也不能对需要检测的管径范围内的所有管道进行检测。这就意味着过去管道弯头的超声检测只可以使用小底面常规超声(UT)探头进行手动逐点抽查而完成。在检测过程中,需要在弯头上画一个栅格,然后再对每个栅格区域逐个检测。这种常规超声检测(UT)方式不仅缓慢乏味,而且还妨碍了检测人员享用相控阵技术为检测带来的所有优势。
采用传统的检测方式完成弯头的腐蚀成像操作采用传统的检测方式完成弯头的腐蚀成像操作

流动加速腐蚀(FAC)与侵蚀性腐蚀

电力生产厂中的管线用于传输水或蒸汽,因此这些管道的内壁非常容易受到某种特定类型的腐蚀。由于流动的水或蒸汽抑制了保护性氧化层的生长,与静止的水相比,其造成流动加速腐蚀(FAC)的速度更快。石油和天然气行业的管道会出现类似的腐蚀缺陷。
侵蚀性腐蚀是因管道中流动液体产生的应力而加剧的一种壁厚减薄现象。如果对流动加速腐蚀或者侵蚀性腐蚀不加抑制,就会使生产设备出现故障。单就需要检测的管道数量而言,就可以说明在防止流动加速腐蚀和侵蚀性腐蚀的应用中,检测人员要求使用一种可以节省时间和成本的优化检测方法的合理性。使用常规超声检测(UT)方法检测管道弯头的效率不高,因此不是一种切合实际的方法。

使用FlexoFORM扫查器检测管道弯头的解决方案

奥林巴斯开发了一种柔性超声相控阵探头和扫查器,可以为整个管道弯头进行高分辨率的厚度成像操作。检测人员借助图像,可以更容易地辨别流动加速腐蚀,并实施目标明确的修复和/或维护策略。FlexoFORM相控阵解决方案是一款用于评估管道弯头的剩余使用寿命并有助于延长其使用寿命的有效的工具。
FlexoFORM解决方案包含3个主要部分:一个柔性相控阵探头、局部水浸楔块,以及一个可提供相对于工件表面的定位信息且可平稳移动的扫查器。

FlexoFORM解决方案的组件

FlexoFORM解决方案的组件

FlexoFORM相控阵扫查器对比常规UT

我们使用FlexoFORM扫查器和一台OmniScan仪器,检测一个外径为8.625英寸,壁厚为7毫米的碳钢管道弯头。柔性相控阵探头使用一个由3个晶片形成的声束孔径,提供1 × 1毫米的分辨率。这种探头只需使用4分钟就可以扫查管道的整个弯头。
而使用常规UT方式,准备工作会花费很长的时间。包括检测环节在内的整个过程会高达5个小时。
除了节省时间的显著优势之外,这种相控阵解决方案的另一个优点是其优异的成像质量。扫查结果显示弯头上有非常严重的壁厚损失。不同的视图(C扫描、B扫描、D扫描和A扫描)清楚地表明侵蚀性腐蚀的位置及其发展趋势。这种解决方案的最低可测厚度接近2毫米,这说明在检测中可以获得出色的近表面分辨率。
碳钢管道中流动加速腐蚀的C扫描、B扫描、D扫描和A扫描
碳钢管道中流动加速腐蚀的C扫描、B扫描、D扫描和A扫描

FlexoFORM扫查器解决方案的优势特性的总结

在电力生产、石油和天然气行业中,检测人员通过使用FlexoFORM相控阵扫查器,可以获得管道弯头厚度的高分辨率图像。FlexoFORM管道弯头扫查器可以快速可靠地诊断由流动加速腐蚀或侵蚀引起的壁厚减薄情况。包含在FlexoFORM扫查器解决方案中的柔性超声相控阵探头和局部水浸楔块适用于检测多种直径的管道,从而解决了过去使用刚性相控阵探头而产生的问题。这种解决方案的性价比很高,使用方便,而且有助于检测人员大幅提高检测效率。