在役老管道焊缝缺陷超声波检测研究

论文摘要

管道运输的发展与能源工业,与石油天然气工业的发展密切相关的,特别是第二次世界大战以后世界管道工业得到了蓬勃发展。我国在役老管线在1万公里以上,其中主要为70年代建设,主要分布在我国东北和西南地区。由于受当时冶金、制管、现场施工焊接、检测等能力的限制,管道中存在大量的焊接缺陷,管道焊缝失效事故非常突出。通过对老管道焊缝缺陷的统计和分析,发现该类焊缝中常见焊缝缺陷类型有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、噘嘴和错边等缺陷,以及多种缺陷交互作用的复合焊缝缺陷。本文首先进行了超声波检测对老管线焊缝缺陷的适应性研究和选仪器用研究,通过对常用焊缝检测方法的比对分析,得出超声检测具有快捷、方便,不受场地、环境影响等优势,确定选用超声检测技术,对老管线焊缝缺陷进行检测和评定。然后对管道焊缝缺陷类型进行识别和分析,完成不同类型人工缺陷专用试块定制、专用检测探头定制；最后进行了焊缝缺陷定性和尺寸量化技术研究,包括焊缝缺陷检测技术定性分析、焊缝缺陷定量化表征技术研究等。得出针对老管线焊缝缺陷超声波检测专用技术,以及缺陷定性、定量评定方法。最终通过人工缺陷的检测实验和实物解剖,对检测方法和检测结论进行验证,得出该焊缝定量检测技术,可以对在役老管线焊缝进行定量化检测,缺陷检测深度误差小于1mm,可检测和分辨的最小缺陷深度为0.5mm。并在东北老输油管线和大庆输油管线进行实际检测应用,检测效果良好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 在役老管道焊缝失效因素分析及缺陷类型识别
• 1.1 在役油气老管线服役状况调研
• 1.1.1 老管道建设概况
• 1.1.2 在役油气老管道的分布
• 1.1.3 在役油气老管道的特点
• 1.1.4 老管道焊接技术水平
• 1.1.5 管线钢发展及制管水平
• 1.2 在役油气老管道失效原因和案例
• 1.2.1 在役油气老管道失效原因
• 1.2.2 老管道失效案例
• 1.3 老管道焊缝缺陷类型识别
• 1.3.1 缺陷类型分析
• 1.3.2 焊缝焊接工艺特点及缺陷危害状况调查
• 1.3.3 手动和自动焊产生缺陷差异
• 1.4 小结
• 第二章 无损检测方法的选择
• 2.1 射线检测工程应用
• 2.2 工程检测标准要求
• 2.3 超声检测工程应用
• 第三章 仪器选用分析
• 3.1 选用仪器原则
• 3.2 选用仪器类型
• 第四章 专用试块及探头研制
• 4.1 调节扫描速度用试块的设计
• 4.2 缺陷定量用对比试块的设计
• 4.3 仿自然缺陷样品设计与制作
• 第五章 焊缝缺陷定量检测技术
• 5.1 端点反射回波波法
• 5.2 端点衍射波法
• 5.3 波幅对比技术
• 第六章 缺陷类型识别和缺陷性质估判
• 6.1 缺陷类型的识别
• 6.1.1 点状缺陷
• 6.1.2 线状缺陷
• 6.1.3 体积状缺陷
• 6.1.4 平面状缺陷
• 6.1.5 平面型点状反射体
• 6.2 老管线焊缝超声波检测常见缺陷性质估判
• 第七章 试验验证及现场应用研究
• 7.1 验证试验
• 7.2 现场应用研究
• 7.2.1 廊坊现场检测
• 7.2.2 大庆现场检测
• 第八章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的论文
• 详细摘要