采油树阀门的超声相控阵检测
无损检测技术在采油树安全监管上的应用
无损检测技术在采油树安全监管上的应用摘要:采油树是油气井第二道井屏障中的关键设备，其性能的优劣直接关系到油气井能否安全、高效地生产。
海上井口采油树长期处于恶劣的海洋环境和复杂的工况条件下，随着其投入使用年限的增长，会不可避免的出现腐蚀、冲蚀、渗漏及功能故障等缺陷。
当前国内石油企业越来越重视采油树的腐蚀、冲蚀检测，针对采油树腐蚀冲蚀检测开展了大量的研究工作，但多基于单一的无损检测技术考虑采油树自身的结构完整性，未能将多种无损检测技术相结合，综合考虑采油树的整体安全性能，基于此，本次研究将超声相控阵探伤、超声波测厚、金属磁记忆探伤、红外线成像等多种无损检测技术与有限元仿真分析相结合，形成了一套采油树本质安全综合评估方法，并将该方法在渤海油田进行了现场应用，所得结果可为现场采油树安全监管提供指导。
关键词:无损检测；采油树；安全监管；有限元仿真；本质安全1引言随着油气井投入生产年限的增长，采油树会不同程度的出现腐蚀、冲蚀、应力集中、阀门渗漏等问题，直接影响到油气井的安全生产。
为降低采油树服役期间发生失效的可能性，本次研究将超声相控阵探伤、金属磁记忆探伤、红外线成像等多种无损检测技术与有限元仿真分析相结合，形成了一套采油树本质安全综合评估方法。
该评估方法能够在不拆卸、不停产、采油树带压工作的情况下，全方位深层次的诊断采油树存在的各种缺陷，对现场油气井安全生产具有重要的指导意义。
通过对无损检测技术在采油树安全监管中的应用，有效的提高了检测的质量与效率，为采油树安全监管提供了重要的技术支持，推动了水利事业快速的发展。
为了能够更好的将无损检测技术应用于采油树安全监管中，提高该技术的应用效果，必须要对该技术的核心内容以及技术要点进行全面的分析，结合实际情况制定出合理的应用计划方案，并且需要严格的按照规定的要求开展采油树安全监管检测工作，以此进一步的提高检测的质量，促进检测工作顺利完成，进而推动水利事业更好的发展。
关于超声相控阵技术在石油化工领域中的应用进展研究
关于超声相控阵技术在石油化工领域中的应用进展研究摘要：相控阵检测技术相比于射线检测技术和常规超声技术具有较多的优势，并且在石油化工领域应用较为广泛。
随着相控阵检测技术不断完善和升级，其检测技术在某些特种行业内也得到了有效利用，这对于工程质量检测中起到了重要作用。
本文简单介绍超声相控技术的发展情况，并对超声相控阵的特点及技术原理进行探头，并且介绍了该技术在石油化工领域的应用类型。
关键词：超声相控阵；石油化工；长输管道；化工设备引言现代工业领域中不可缺少的技术就是无损检测技术，其技术在产品性能评估、检验、设计等方面有突出表现。
无损检测领域中的超声检测是重要的组成部分。
随着科学技术的不断发展，超声检测技术已经成为检测技术中的重要组成，它已经在我国工业生产、科学测量、医疗卫生以及国防建设等多个领域起着决定性的作用。
与一些检测方法相比，超声检测具有设备便携、操作安全、适用性强等优势，得到了十分广泛的应用。
超声相控阵因其两大性能优势，获得了诸多人的关注，其中包含灵活的声束形成性能和快速成像性能，这成为超声无损检测技术领域的研究重点。
随着科学技术的发展，人们对超声检测的科研不断深入，超声相控阵技术得到了越来越多人的重视。
相控阵技术的理念跟雷达天线电磁波技术理念较为相似，超声相控阵起先仅仅用于医疗领域。
近些年来，伴随着计算机、微电子等一些新兴技术的飞速发展，超声相控阵逐步被应用在工业无损检测领域。
超声相控阵运用各阵发出声束的有序叠加以便于灵活地产生偏转及聚焦声束，不用改换探头也能够完成关键区域的高分辨率监测，并且与其特有的扇形扫查、动态聚焦、线性扫查等工作方式可以在少移动或者不用移动探头的条件下对零件实施高效率监测。
所以相比较于单晶片超声检测，超声相控阵的声束覆盖越来越多、检测速度更快、分辨率更高、声束更灵活更加适用于形状比较复杂的零部件检测。
当下，超声相控阵的研究越来越广泛了，并且应用的范围已经涉猎许多工业领域中来，超声相控阵已经发展成为无损检测领域的重点之一。
相控阵超声检验方法在石油管道环焊缝中的应用
相控阵超声检验方法在石油管道环焊缝中的应用相控阵超声检验对管道环焊缝的检测具有检测结果精确、缺陷检出率高等特点，目前已经得到了广泛的应用。
据此，对相控阵系统的工作原理进行了分析，并对比了相控阵超声检验与其他检验方法的优势。
标签：相控阵；超声检验；石油管道；环焊缝doi：10.19311/ki.16723198.2016.26.144随着社会对石油的需求量的增加，石油管道的铺设也逐年增加，管道泄漏会造成严重的危害和损失，为保证管道的安全，对管道的环焊缝进行检测非常重要，目前最有效的石油管道环焊缝的检测方法是相控阵超声检验。
1 相控阵系统的工作原理1.1 波束聚焦原理波聚焦主要是通过发射波束来实现的，波聚焦也是进行检测的主要技术。
使用特定的计算机软件来是对晶片进行控制，主要是改变晶片阵列，晶片的阵列改变其发射的波束也会改变。
波束可以实现两个方面的功能，一方面是可以聚焦到预定的深度，另一方面可以向其他方向进行发散。
另外，不同排列形式的晶片所发射的波束也是不同的，例如有的阵列可以发射纵波，有的阵列可以发射横波。
可以利用相控阵这些功能来进行多种类型的检测作业。
1.2 焊缝的分区扫查设置相控超声检测技术在应用中的重点是焊缝分区的扫查。
首先要对焊缝的不同部位进行分区，例如可以依据焊缝坡口形式和填充次数进行分区，一般可以分为根部区、热焊区、填充区等。
在扫查时，可以把每个分区的高度设置为一到三毫米，每个不同区域要有与之相对应的波束来扫查，也就是需要相对应的晶片，以及晶片阵列。
这种根据区域划分的进行扫查的叫作A扫。
A扫采用聚焦声束的扫查方法，利用焊缝中心线对焊缝进行划分区，有上、下游两个通道，检测结果显示在扫查带状图上。
1.3 系统设置除了对焊缝分区要进行检测以外，针对焊缝两侧的部位也要进行的特别检测。
传统的检测方式是采用常规超声多探头系统来扫查，但是需要探头的数量较多，比较麻烦。
如果采用相控阵系统进行检测的话，只需要采用很少的相控阵探头就可以实现同样的功能，这样就节省了很多的常规探头，节省了大量的材料。
超声相控阵技术在油气集输管线焊缝检测中的应用
超声相控阵技术在油气集输管线焊缝检测中的应用摘要：随着油气田集输管线和容器等行业的快速发展，对油气集输管线产品的质量要求越来越高。
原有的超声波探伤方法和设备已难于满足油气集输管线越来越苛刻的质量检验要求。
在此形势下，超声相控阵检测设备以其强大、多变的功能和检测能力在油气集输管线检测中显示出独有的特点，能取得良好的实用效果。
关键词：超声相控阵；检测；应用1、原理及特点1.1超声相控阵检测原理超声相控阵技术是通过控制各个独立阵元的延时，可生成不同指向性的超卢波波束，产生不同形式的声束效果，可以模拟各种斜聚焦探头的工作，并且可以电子扫描和动态聚焦，无需或少移动探头，检测速度快，探头放在一个位置就可以生成被检测物体的完整图像，实现了自动扫查，且可检测复杂形状的物体，克服了常规A型超声脉冲法的一些局限。
如图1以线性阵列探头为例来介绍相控阵平行线性扫描、扇形扫描以及动态聚焦的原理。
图1（a）中，阵列换能器阵元的激励时序是从左到右，由若干个阵元组成一组发射卢束，通过控制的阵元的激励，使声束也沿着线阵的方向从左到右移动，进行平行线性扫描，类似医学上的实时扫描。
图1（b）中，将阵列阵元逐个等间隔的加人延时发射，使合成的波阵面具有一个偏角的平面波，这就是相控阵偏转，改变延时间隔的大小，可以用于在一定范围的空间进行扇形扫描。
图1（c）中，通过控制阵列阵元发射信号的相位延时，使两端的阵元先发射，中间的阵元延迟发射，并指向一个垂直方向移动的聚焦点，使聚焦点位置的声场最强。
图1 超声相控阵扫描原理图换能器发射的超声波遇到目标以后产生回波信号，其到达各阵元的时间存在差异。
按照回波到达各阵元的时间茅对各阵元接收到的信号进行延时补偿，然后合成相加，根据信号处理的结果判断山回波声源的位置。
1.2相控阵检测技术特点与常规超声波检测设备比较，超声相控阵检测设备具有如下一些特点：（1）检测速度快。
由于探头中的阵列晶片是通过电子的方法进行延时激励，所以它在作线性扫查时比常规探头的机械扫查要快得多。
特种设备相控阵超声检测监督检验方法探讨
特种设备相控阵超声检测监督检验方法探讨摘要：近年来，随着我国特种设备的生产与检验技术中的发展和进步，在特种设备安全中无损检测技术的作用也越来越突出。
无损检测就是[M1]特种设备检测中的重要手段，对于消除与发现潜在的事故，确保了[M2]特种设备中的安全运行具有了[M3]重要的作用。
NB/T47013.15-2021《承压设备无损检测——第15部分：相控阵超声检测》2021年08月实施以后，相控阵超声的检测作为一种成熟的检测手段，已经越来越广泛地应用于锅炉、特种设备、压力管道、气瓶的检测中。
探索相控阵超声检测中的监督检测方法，确保设备的检测质量得到了[M4]有效的控制，已经成为业界中的一个重要课题。
关键词：特种设备；相控阵超声检测；检验方法；引言我国在特种设备检验检测方面极为重视，经过反复测试设置了针对性的标准，只有满足这一安全标准的特种设备才能够被投入使用，一旦发现不符合标准要求的特种设备，则需要立即按照相应的制度予以处理，使得特种设备在多个领域的使用都能够在安全性方面得到有效的保障。
相控阵超声波作为一种较新兴的检测技术，具备检测角度多、检测范围广、图像直观等优势，随着相关技术的发展，其成本也逐步降低，因此在工业无损检测中的应用也越来越广。
1无损检测无损检测分为表面缺陷检测和埋藏缺陷检测。
顾名思义，表面缺陷检测即是通过磁粉检测、渗透检测方法去检测设备壳体表面是否存在缺陷；埋藏缺陷检测则是通过射线检测、超声检测的方法去检测设备壳体内部是否存在缺陷。
无损检测方法都应当遵守ＮＢ／Ｔ４７０１３《承压设备无损检测》标准中的相关规定。
检验人员采用表面缺陷和埋藏缺陷相结合的检测方法可以发现设备中可能出现的裂纹、气孔、夹杂、未熔合、未焊透等多种缺陷。
根据缺陷的性质、位置、深度、大小等因素，采取合适的处理方式可以排除特种设备的安全隐患。
2相控阵超声检测的特点2.1相控阵超声检测的优越性传统的A型脉冲反射法以笛卡尔坐标表示超声回波信号的幅度与传播时间的关系，水平坐标则表示声波的传播时间，垂直坐标则表示声波的幅度。
石油管道无损检测技术的发展探析
石油管道无损检测技术的发展探析发布时间：2022-08-12T09:04:56.340Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷3月6期作者：高锋[导读] 石油与天然气资源是目前主要的能源形式，而长距离运输则高锋新疆天维无损检测有限公司新疆克拉玛依市 834000摘要：石油与天然气资源是目前主要的能源形式，而长距离运输则主要依靠管线。
然而，由于长期失修、磨损、腐蚀、意外损坏等原因，管道渗漏事故时有发生，不仅造成经济上的损失，而且环境污染严重，对人体健康构成了极大的威胁。
因此，加强管道泄漏和腐蚀状况的监测，可以抑制泄漏，评估管道寿命，保证管道安全运行。
关键词：石油管道；无损检测技术；探析随着我国石油天然气行业的不断发展，管道系统的安全和运行受到了越来越多的关注。
而腐蚀、磨蚀、沉积、堵塞等腐蚀作用对管线的可靠性和效率都有很大的影响。
腐蚀会导致管线的严重破坏，甚至会造成环境污染和人员伤亡。
由于腐蚀而造成的设备故障检修，将造成重大的经济损失。
有关评估表明，在某些石油化国家，每年由于腐蚀而导致的经济损失占GDP的4.6%。
所以必须对管线进行有效的检查，以避免出现意外。
在石油管线的使用中，经常发生管线故障。
油气管道的故障不仅与管道的法兰、阀门、支架等部件的安装质量、本身的质量有关，还与管道材料积累损伤、表面腐蚀、内外加工等因素密切相关。
一般来说，根据石油管线的等级和工程验收等级，对石油管线的需求也是不同的。
一般根据管道的特殊情况，如环境，压力，温度，介质，材料等，管道破坏后果，管道失效等，对管道进行分类。
一、无损检测技术简介无损检测技术是指在不损害被测物体的情况下，采用多种方法测量因材料内部的缺陷而引起的热、声、光、电、磁等物理量的变化。
无损检测技术经过了无损检测、无损检测和无损评估三个发展时期，它在近几年快速发展，因为它不会对受检者产生二次损害，并能最大程度地保证仪器的使用。
二、原材料的无损检测石油金属管道通常分为两类：有缝钢管和无缝钢管。
相控阵超声检测在大口径长输管道上的应用
相控阵超声检测在大口径长输管道上的应用摘要：大口径长输管道（指管径≥600mm）焊接接头的质量采用无损检测来控制，其无损检测方法有射线检测、超声波检测及其他表面检测等。
超声波检测原指手动A型超声波检测（简称A超）。
目前，A超已经逐渐被相控阵超声波检测（简称：PAUT检测）所代替。
本文介绍了PAUT检测的原理、特点，通过PAUT检测在长输管道上的应用，建立PAUT检测典型缺陷图谱。
关键词：相控阵超声检测；工艺验证；图谱；缺陷。
1 引言：大口径长输管道（指管径≥600mm）焊接接头一般焊接结束24小时以后开始无损检测工作，主要采用射线、超声波、磁粉和渗透等方法进行无损检测。
超声波检测原指A型超声波检测（简称A超）距离波幅显示，该显示波形无法记录，于操作人员的技能水平有很大关系，造成A超对焊接接头的缺陷检出率不高的情况。
目前，A超已经逐渐被相控阵超声波检测（简称：PAUT检测）所代替。
1.1 缺陷检出率大大提高在同一工程执行SY/T4109-2020标准的情况下，根据我公司在某工程中A超和PAUT检测数据对比统计，PAUT检测高于A超的缺陷检出率在19%以上。
原因：A型超声波是普通二维图像，仅能确定缺陷的幅值、长度。
这种抽象的波形需要通过检测人员经验进行判定，波形不能形成有效记录，很容易造成漏检。
1.2 PAUT图谱可记录储存PAUT检测实现缺陷立体成像，可以对缺陷深度、长度、高度进行精确测量和定位。
PAUT检测图谱检测灵敏度高，可实现数据存储，便于对检测结果复检。
PAUT 检测消除了A超检测无法记录的问题，检测采用一对相控阵探头和TOFD探头，环绕焊接接头一周采集数据。
提高了检测效率。
2、相控阵超声检测技术介绍相控阵超声检测：将医院中的B超技术应用在管道环焊缝检测领域，利用超声波覆盖整个管道焊接接头融合面，根据反射回波的大小和时间确定缺陷的大小和位置。
这种给管道做“B超”的技术就是相控阵超声检测技术。
相控阵超声波检测方法
相控阵超声波检测方法相控阵超声波检测方法是一种基于超声波成像的先进无损检测技术，可以应用于诸如医学诊断、材料缺陷检测、结构健康监测等领域。
以下是关于相控阵超声波检测方法的50条介绍和详细描述：1. 相控阵超声波检测方法利用多个发射和接收元件，实现了对被检测物体内部结构的高分辨成像。
2. 该方法可以对复杂结构进行全方位、高分辨率的检测，检测结果准确可靠。
3. 相控阵超声波检测方法通常包括超声波信号生成、传播、接收及成像等几个基本步骤。
4. 该方法依靠控制超声波波束的方向和焦距，可以实现对被检测物体不同深度的检测。
5. 相控阵技术可以实现对多个角度下的超声波成像，从而提高缺陷检测的全面性和准确性。
6. 与传统的单元素超声波探头相比，相控阵超声波检测具有更高的扫描速度和更大的覆盖范围。
7. 该方法可以进行实时成像，提高了检测效率和实时监控能力。
8. 相控阵技术可以通过合成孔径成像算法，实现对被检测物体的高分辨率成像，有效改善了成像质量。
9. 该方法对于表面粗糙、复杂几何形状的物体也具有较强的适应能力，可以实现全面、全方位的检测。
10. 相控阵超声波检测方法适用于金属、塑料、陶瓷等材料的缺陷检测，可以检测到裂纹、气孔、夹杂等缺陷。
11. 在医学领域，相控阵超声波检测方法可用于产前检查、器官检查等，对心脏、肝脏、肾脏等器官进行准确成像。
12. 相控阵技术还可以应用于海洋声纳领域，用于水下目标的成像和探测。
13. 该方法对于管道、容器等封闭结构的内部缺陷检测也有很好的应用前景。
14. 相控阵超声波检测方法可以通过多通道接收，进一步提高成像质量和精度。
15. 利用相控阵技术，可以进行三维成像，实现对被检测物体的全方位展现。
16. 该方法所需的硬件设备相对简单，成本较低，易于实施和推广。
17. 相控阵超声波检测方法还可以通过调制激励信号实现对不同频率超声波的发射和接收。
18. 该方法具有较强的抗干扰能力，可以应对复杂环境下的检测需求。
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采油树阀门的超声相控阵检测
朱祥军;张祥来;张志东
【期刊名称】《无损检测》
【年(卷),期】2017(039)001
【摘要】通过对不同类型和部位的人工缺陷进行检测，并对相控阵检测方法不断
改进，分析出超声相控阵检测采油树阀门的方法和检测时相控阵设备的具体参数设置，并通过试验验证了其准确性。
结果表明，超声相控阵检测技术可以检测出采油树阀门缺陷，为超声相控阵检测技术在采油树缺陷检测上的应用奠定了基础。
【总页数】6页(P5-9,74)
【作者】朱祥军;张祥来;张志东
【作者单位】中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院，德阳618300;中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院，德阳618300;中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院，德阳 618300
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.28
【相关文献】
1.超声相控阵检测技术在电站锅炉厚壁管道检测中的应用 [J], 牟彦春;朱晓智;金南辉
2.应用超声相控阵检测技术对钢制对接焊接接头的检测实例与分析研究 [J], 李海
华;赵立凡;郭兴建;唐飞阳亮
3.水下全电采油树生产阀门及执行机构设计研究 [J], 肖茵;毋迪;向超;黎申
4.基于超声相控阵检测技术的连杆检测方法研究 [J], TENG Dejin;WANG Dongfang;TENG Deqiao
5.超声相控阵检测技术在汽轮机金属部件检测中的应用 [J], 张雪超; 韩扩; 冯童; 谢利明; 吕磊; 云峰
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