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在役油气管道缺陷检测与监测关键技术
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TE973.6
  • 关键词:
  • 成果简介:
    管道是国家油气资源运输的关键设施,其缺陷检测与监测是管道安全运行的重要保障。《国家中长期科技发展规划纲要2006-2020》将“油气管线等基础设施建设和养护关键技术及装备”列为优先主题,彰显了油气管道检测与监测技术的重要性。在项目研究初期,油气管道检测技术长期被美国GE和德国ROSEN两家公司垄断,面临严重技术封锁,而在役油气管道监测与缺陷高精度量化技术更是世界性难题,在关键技术及应用等方面存在诸多瓶颈。发展具有自主知识产权的在役油气管道检测与监测技术,对于打破国外技术壁垒、保障国家能源安全、抢占国际技术制高点,具有重大意义和迫切需求。 该项目在国家基金委、科技部的支持下,历经十余年的研究攻关,在在役油气管道检测与监测关键核心技术上获得了重要突破,发明并开发了具有自主知识产权的系列化在役油气管道检测监测产品并产业化。主要技术发明点如下: 1.发明了油气管道缺陷电磁多场耦合分布式磁化检测技术,针对油气管道漏磁检测关键技术瓶颈,提出了多场耦合缺陷高灵敏度检测方法,缺陷检测灵敏度达5%壁厚,实现了对腐蚀、裂纹等多类型缺陷的综合髙效检测,发明了内检测器复合伸缩磁化采集技术,实现了复杂工况下检测器无障碍通过与在线高精度采集,管道变形通过能力提升至18%D,开发了国内首台油气管道高清晰度漏磁检测器并系列化,在国际上首次实现了油田不停产工况下的油气管道检测。 2.发明了管道缺陷泄漏磁泡单元网络量化技术,针对漏磁检测缺陷三维尺寸量化难度大、精度低等问题,建立了缺陷漏磁场泄漏磁泡理论模型,实现了对缺陷漏磁信号特征及其物理形成机制的准确诠释,发明了三维单元网络缺陷量化方法,解决了已有量化技术难以适应缺陷结构变化的问题,研发了管道检测数据自动分析专家系统,实现了管道缺陷的高精度量化。 3.发明了管道电磁超声导波匹配耦合监测技术,计对电磁超声导波监测技术中导波频散、衰减严重且换能效率低等问题,发明了导波定向控制半波长匹配方法,从源头上解决了导波频散与多模态问题,发明了导波收发一体化高低压匹配耦合方法,解决了导波监测盲区问题,研发了全球首套管道电磁超声导波云监测系统,缺陷检测监测能力达1-2%截面损失,单次单向最大监测距离为210m,在各种复杂工况条件下均表现出优异的性能。 项目三项发明均为国际首创,授权发明专利112项,软件著作权4项,发表SCI论文153篇,出版专著12本,制定国家及行业标准52项(国标22项),其中主持起草20项。经中国石油和化工自动化应用协会组织的科技成果鉴定认为关键技术指标“处于国际领先水平”。项目成果已广泛应用于西气东输、苏丹油田等国内外管道检测工程中,累计检测油气管道5万余公里,近三年经济效益达12.97亿元,并已推广应用于铁路、钢铁、汽车、航天等行业,经济社会效益显著。项目部分成果分获2014年北京市科学技术一等奖、2017年湖北省技术发明一等奖、中国专利优秀奖等。
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