本發(fā)明涉及管道腐蝕檢測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及一種長(zhǎng)距離管道超聲導(dǎo)波聚焦檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

管道腐蝕現(xiàn)象的描述腐蝕可以理解為材料在其所處的環(huán)境中發(fā)生的一種化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)會(huì)造成管道材料的流失并導(dǎo)致管線部件甚至整個(gè)管線系統(tǒng)失效。在管線系統(tǒng)中，腐蝕的定義是：基于特定的管線環(huán)境，在管線系統(tǒng)所有的金屬和非金屬材料中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)和微生物的侵蝕，該反應(yīng)可以導(dǎo)致管線結(jié)構(gòu)和其他材料的損壞和流失。除了腐蝕作用對(duì)材料的直接破壞外，由腐蝕產(chǎn)物所引起的管道損壞也可視為腐蝕破壞。管道腐蝕是否會(huì)擴(kuò)散，擴(kuò)散范圍有多大主要取決于腐蝕介質(zhì)的侵蝕力以及現(xiàn)有管道材料的耐腐蝕性能。溫度、腐蝕介質(zhì)的濃度以及應(yīng)力狀況都會(huì)影響管道腐蝕的程度。

避免管道，遭受土壤、空氣和輸送介質(zhì)(石油、天然氣等)腐蝕的防護(hù)技術(shù)。輸送油、氣的管道大多處于復(fù)雜的土壤環(huán)境中，所輸送的介質(zhì)也多有腐蝕性，因而管道內(nèi)壁和外壁都可能遭到腐蝕。一旦管道被腐蝕穿孔，即造成油、氣漏失，不僅使運(yùn)輸中斷，而且會(huì)污染環(huán)境，甚至可能引起火災(zāi)，造成危害。據(jù)美國(guó)管道工業(yè)的統(tǒng)計(jì)資料，1975年由于腐蝕造成的直接損失達(dá)6億美元。因此，防止管道腐蝕是管道工程的重要內(nèi)容。

雖然做了較多管道防腐的工作，但是由于種種原因管道仍會(huì)腐蝕，因此，需要定期對(duì)管道腐蝕進(jìn)行檢測(cè)，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用管道防腐檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)管道防腐檢測(cè)儀可以快速對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)，但是現(xiàn)有的管道防腐檢測(cè)儀只能進(jìn)行短距離檢測(cè)，檢測(cè)距離有限。

綜上所述，本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)發(fā)明技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的管道防腐檢測(cè)儀只能進(jìn)行短距離檢測(cè)，檢測(cè)距離有限的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)距離管道超聲導(dǎo)波聚焦檢測(cè)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的管道防腐檢測(cè)儀只能進(jìn)行短距離檢測(cè)，檢測(cè)距離有限的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)距離管道超聲導(dǎo)波聚焦檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

聲波發(fā)送單元，所述聲波發(fā)送單元用于向待檢測(cè)管道發(fā)送檢測(cè)聲波；

接收單元，所述接收單元用于接收管道的聲波反饋信號(hào)；

分析單元，所述分析單元用于基于聲波反饋信號(hào)進(jìn)行分析，獲得管道腐蝕檢測(cè)結(jié)果。

其中，本申請(qǐng)系統(tǒng)采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)距離不受設(shè)備的限制，能夠檢測(cè)長(zhǎng)距離管道。

進(jìn)一步的，所述聲波發(fā)送單元為超聲波探頭。

進(jìn)一步的，管道環(huán)向的超聲波探頭均勻間隔排列，使得聲波以管道軸芯為對(duì)稱傳播。

進(jìn)一步的，采用機(jī)械或氣體施加到超聲波探頭的背面以保證超聲波探頭與管道表面接觸。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括生成單元，所述生成單元用于生成檢測(cè)報(bào)告。

進(jìn)一步的，檢測(cè)報(bào)告對(duì)腐蝕程度進(jìn)行分級(jí)處理。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊粋€(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

解決了現(xiàn)有的管道防腐檢測(cè)儀只能進(jìn)行短距離檢測(cè)，檢測(cè)距離有限的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)的技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定；

圖1是本申請(qǐng)中長(zhǎng)距離管道超聲導(dǎo)波聚焦檢測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)距離管道超聲導(dǎo)波聚焦檢測(cè)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的管道防腐檢測(cè)儀只能進(jìn)行短距離檢測(cè)，檢測(cè)距離有限的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)的技術(shù)效果。

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在相互不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述范圍內(nèi)的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

請(qǐng)參考圖1，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)距離管道超聲導(dǎo)波聚焦檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

聲波發(fā)送單元，所述聲波發(fā)送單元用于向待檢測(cè)管道發(fā)送檢測(cè)聲波；

接收單元，所述接收單元用于接收管道的聲波反饋信號(hào)；

分析單元，所述分析單元用于基于聲波反饋信號(hào)進(jìn)行分析，獲得管道腐蝕檢測(cè)結(jié)果。

其中，本申請(qǐng)系統(tǒng)采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)距離不受設(shè)備的限制，能夠檢測(cè)長(zhǎng)距離管道。

進(jìn)一步的，所述聲波發(fā)送單元為超聲波探頭。

進(jìn)一步的，管道環(huán)向的超聲波探頭均勻間隔排列，使得聲波以管道軸芯為對(duì)稱傳播。

進(jìn)一步的，采用機(jī)械或氣體施加到超聲波探頭的背面以保證超聲波探頭與管道表面接觸。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括生成單元，所述生成單元用于生成檢測(cè)報(bào)告。

進(jìn)一步的，檢測(cè)報(bào)告對(duì)腐蝕程度進(jìn)行分級(jí)處理。

ttf采用低頻導(dǎo)波技術(shù)，操作頻率剛好在可聽頻率以上，聲波從固定在管道周圍的探頭環(huán)發(fā)射。這些低頻(屬超聲波范疇)必須以適當(dāng)?shù)穆暡Ｊ疆a(chǎn)生。該頻率范圍不需要液體進(jìn)行耦合，采用機(jī)械或氣體施加到探頭的背面以保證探頭與管道表面接觸，從而達(dá)到超聲波良好的耦合。管道環(huán)向的超聲波探頭均勻的間隔排列，使得聲波以管道軸芯為對(duì)稱傳播。

導(dǎo)波的傳播主要被聲波的頻率和材料的厚度控制，在遇到管道壁厚發(fā)生變化的位置，無(wú)論增加或減少，一定比例能量被反射回到探頭，因此為檢測(cè)不連續(xù)性提供了機(jī)理。在這種情況下，管道的特征如環(huán)行焊縫、壁厚的增加在管道周向是對(duì)稱的，因此上升的環(huán)向波峰被均勻的反射回來(lái)。而反射的聲波也是對(duì)稱的，由特優(yōu)良的相同的聲波模式作為入射波，在有腐蝕的區(qū)域，厚度的減少將被集中，導(dǎo)致入射聲波的散射附加到反射并發(fā)生模式轉(zhuǎn)換。因此組成的反射波模式加上模式轉(zhuǎn)換組份。模式轉(zhuǎn)換聲波由于不統(tǒng)一的聲源趨于產(chǎn)生管道彎曲波，該信號(hào)的出現(xiàn)是不連續(xù)的強(qiáng)烈顯示，如腐蝕。ttf能夠檢測(cè)和區(qū)分對(duì)稱波和彎曲波，并且能顯示這兩種聲波。被顯示的反射作為提純的信號(hào)，在幅度與距離的a掃描顯示中，與常規(guī)的超聲波顯示相似，但是測(cè)量的時(shí)間基為幾十米，而不是厘米。

a掃描顯示：在a掃描的的信號(hào)被解釋之前，dac曲線被放到顯示器上，隨距離逐漸的衰減來(lái)自管道的環(huán)焊縫的信號(hào)，制作了真實(shí)的反射器，設(shè)置dac曲線。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們知道環(huán)焊縫(有正常的焊高)反射比管道的端部(即全反射)弱14db(5的系數(shù))，此外，經(jīng)驗(yàn)也給出了管道壁厚9％截面損失產(chǎn)生比環(huán)焊縫遠(yuǎn)小于12db的信號(hào)，26db水平線被作為評(píng)價(jià)信號(hào)的門檻。在a掃描上，有4個(gè)dac曲線：

0db曲線：管道端部或法蘭為近全反射，在試驗(yàn)室的單根長(zhǎng)管上可以證實(shí)，可以被作為設(shè)置絕對(duì)參考靈敏度，該參考一般為0db反射。如果顯示在a掃描顯示上，dac曲線是黑色的曲線。

-14db曲線：現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)焊縫典型地提供20％(-14db)管道端部的當(dāng)量反射率，同時(shí)從焊縫到焊縫有少量的變異，該前提在實(shí)踐中沒有很好的把握住。在a掃描圖上-14db的dac曲線是藍(lán)色的線。

-26db曲線：管道壁厚截面損失的9％與管道端部反射率的5％(-26db)相當(dāng)，在a掃描的圖上，該門檻水平是綠色的線，判為異常線。異常接近但沒有超過(guò)-26db曲線，一般被判定為小缺陷，超過(guò)-26db曲線為中等曲線，大于-26db線直到-14db線為嚴(yán)重缺陷。

-32db曲線：–32db曲線為有效的測(cè)試范圍的決定因素，該因素使得可重復(fù)的異常有一個(gè)6db的或更好的信噪比。為了有效的解釋測(cè)試數(shù)據(jù)以及對(duì)于小異常充當(dāng)測(cè)試范圍和靈敏度，知道信噪水平是必要的。

二、報(bào)告

ttf的操作者為解釋目的，使用a掃描顯示。對(duì)于一般的服務(wù)工作，客戶得到的僅僅是由ttf軟件生成的報(bào)告。為在報(bào)告中記錄信號(hào)，操作者簡(jiǎn)單的使用屏幕的箭頭在a掃描圖中選擇有關(guān)的信號(hào)即可。程序自動(dòng)的測(cè)量信號(hào)的峰值，作為在-14dbdac曲線的上或下的數(shù)值，從探頭的中心線測(cè)量信號(hào)前沿距離。如果允許，可以從測(cè)量距離的已知基點(diǎn)，給定一個(gè)坐標(biāo)偏移，要比從探頭位置測(cè)量距離更好。ttf的報(bào)告也包含關(guān)于測(cè)試的信息，該信息進(jìn)入程序設(shè)置的‘用戶信息’頁(yè)，例如管道識(shí)別號(hào)碼測(cè)試位置和管徑，這些報(bào)告通常由在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)采集的幾個(gè)處理數(shù)據(jù)文件的一個(gè)產(chǎn)生，所以報(bào)告可以利用不同的測(cè)試參數(shù)的其它的處理數(shù)據(jù)文件的觀察結(jié)果，例如測(cè)試頻率的范圍。

缺陷分級(jí)：對(duì)于檢測(cè)到的異?？啥ㄐ詾椤靶〉摹薄爸械摹薄皣?yán)重的”，同時(shí)從理想的缺陷的反射幅度和其尺寸之間，有單一的關(guān)系，如大缺陷產(chǎn)生大的反射，真實(shí)缺陷的對(duì)應(yīng)關(guān)系非常復(fù)雜。因此大的缺陷好像有大的響應(yīng)，反過(guò)來(lái)將不是必然的，因?yàn)槿毕莸男螤詈腿∠蛞灿绊戫憫?yīng)的幅度。-26db線是報(bào)告水平線，如果信號(hào)超過(guò)該線，對(duì)應(yīng)的是一個(gè)理想的9％的區(qū)域缺陷響應(yīng)當(dāng)量。ttf是一個(gè)掃描工具，因此響應(yīng)的分級(jí)為“中的”“嚴(yán)重的”，在對(duì)它們的解釋的選擇中，對(duì)該區(qū)域的檢測(cè)有更多的說(shuō)明。“嚴(yán)重的”級(jí)別表示響應(yīng)的幅度是可能的大缺陷；“小的”級(jí)別表示定義一個(gè)被觀察的信號(hào)，但是沒有超過(guò)報(bào)告水平線；記錄這樣的顯示，對(duì)于某些應(yīng)用，對(duì)檢測(cè)到的這些小缺陷需要適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)，觀察該區(qū)域是否隨時(shí)間增長(zhǎng)。對(duì)于“小的”指示為練習(xí)提供了有價(jià)值的基礎(chǔ)。ttf的信號(hào)解釋要求充分理解影響試驗(yàn)輸出的因素，和其它任何高級(jí)的新的測(cè)試方法一樣，都需要解釋結(jié)果的豐富經(jīng)驗(yàn)，英國(guó)皮艾公司提供系統(tǒng)操作和結(jié)果解釋培訓(xùn)。

上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

解決了現(xiàn)有的管道防腐檢測(cè)儀只能進(jìn)行短距離檢測(cè)，檢測(cè)距離有限的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離檢測(cè)的技術(shù)效果。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。