成果名稱

油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀

單位名稱

清華大學(xué)

聯(lián)系人

黃松嶺

聯(lián)系郵箱

huangsling@tsinghua.edu.cn

成果成熟度

□正在研發(fā)?? □已有樣機(jī)?? □通過小試?? □通過中試?? √可以量產(chǎn)

合作方式

□技術(shù)轉(zhuǎn)讓??? □技術(shù)入股??? √合作開發(fā)??? □其他

成果簡介：

油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀是由清華大學(xué)黃松嶺教授科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年的管道電磁無損檢測理論研究與工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并研發(fā)的可針對不同口徑油氣管道進(jìn)行缺陷檢測的系列化產(chǎn)品。

油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀采用本項(xiàng)目開發(fā)的先進(jìn)的復(fù)合伸縮式柔性采集技術(shù)，能夠保證檢測儀在強(qiáng)烈振動、管道局部變形等情況下與管道全方位有效貼合，在越障、管道縮徑、過彎等特殊工況下表現(xiàn)出優(yōu)異性能，并通過分布式磁路結(jié)構(gòu)優(yōu)化和并行數(shù)字采集單元實(shí)現(xiàn)了檢測儀的輕型化、智能化。

相比于國內(nèi)外同類檢測儀器，本項(xiàng)目油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀在諸多關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上具有明顯優(yōu)勢，檢測儀能適應(yīng)的管道最小轉(zhuǎn)彎半徑為1.5D（D為管道外徑），管道變形通過能力為18%D，缺陷檢測靈敏度為5%t（t為壁厚），性能指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平。

檢測儀還配套開發(fā)了數(shù)據(jù)自動分析智能專家系統(tǒng)，能夠?qū)艿廊毕菁案綄偬卣鬟M(jìn)行自動識別、量化、成像與評估，支持先驗(yàn)判斷和人工輔助分析，并基于管道壓力評估和金屬損失評估，提供在役管道評估維修策略。缺陷長度量化誤差小于8mm、寬度量化誤差小于20mm、深度量化誤差小于10%t。

基于本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，已授權(quán)國內(nèi)外發(fā)明專利112項(xiàng)， ? 形成了完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系。開發(fā)的系列化油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀已應(yīng)用于西氣東輸、勝利油田、加拿大西部油氣管道等國內(nèi)外檢測工程中，積累了豐富的儀器研發(fā)和工程檢測經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目技術(shù)還可推廣應(yīng)用于鐵路、鋼鐵、汽車、核能、航天等領(lǐng)域。

應(yīng)用前景：

油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀適用于電磁無損檢測領(lǐng)域，主要應(yīng)用在石油和天然氣輸送管道的在線缺陷檢測工程中，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣管道的腐蝕缺陷以便采取積極措施進(jìn)行修復(fù)，保障油氣管道的正常運(yùn)行、油氣資源的安全輸送。且本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)成果還可推廣應(yīng)用于鐵路、鋼鐵、汽車、核能、航天等領(lǐng)域的鐵磁性構(gòu)件的缺陷檢測，如動車空心軸、金屬管棒材、活塞桿、核電換熱管、航空復(fù)合管等，對諸多行業(yè)的設(shè)備結(jié)構(gòu)健康安全檢測有積極的推動作用。

經(jīng)貿(mào)委于2000年發(fā)布《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》，要求“新建管道必須在一年內(nèi)檢測，以后視管道安全狀況每一至三年檢測一次”，相比于國外工程檢測，本項(xiàng)目工程檢測費(fèi)用僅為國外檢測費(fèi)用的三分之一，具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。且本項(xiàng)目開發(fā)的系列油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀已在西氣東輸、勝利油田、加拿大西部油氣管道等眾多油氣管道檢測工程中應(yīng)用，積累了豐富的工程檢測經(jīng)驗(yàn)，缺陷識別準(zhǔn)確率高、用戶反饋良好。近年來，在“一帶一路”戰(zhàn)略框架下，我國將進(jìn)一步加大與周邊國家在油氣領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作，這對油氣安全輸送與管道缺陷檢測提出了更高的要求，且隨著越來越多的油氣管道投入運(yùn)行和在役管道使用年限的增長，以及本項(xiàng)目開發(fā)的系列油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀在檢測性能、價(jià)格等方面的諸多優(yōu)勢，將擁有更多的工程檢測需求和更廣闊的市場應(yīng)用前景。

知識產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況：

研發(fā)的油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀具有自主知識產(chǎn)權(quán)，圍繞油氣管道檢測理論研究及儀器研發(fā)核心關(guān)鍵技術(shù)，申請并授權(quán)了國內(nèi)外發(fā)明專利112項(xiàng)，開展的相關(guān)項(xiàng)目獲得多項(xiàng)省部級及行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

知識產(chǎn)權(quán)情況：

中國發(fā)明專利：

海底油氣管道缺陷高精度內(nèi)檢測裝置，ZL201310598517.0

一種全數(shù)字化高精度三維漏磁信號采集裝置，ZL201310460761.0

油氣管道缺陷內(nèi)檢測器里程測量裝置，ZL201310598590.8

管道三維漏磁成像檢測浮動磁化組件，ZL201410281568.5

浮動式管道內(nèi)漏磁檢測裝置的手指探頭單元，ZL201310598515.1

三維漏磁檢測缺陷復(fù)合反演成像方法，ZL201510239162.5

管道三維漏磁成像缺陷量化方法，ZL201410799732.1

基于交直流復(fù)合磁化的漏磁檢測內(nèi)外壁缺陷的識別方法，ZL200810055891.5

基于三維有限元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷識別和量化評價(jià)方法，ZL200610164923.6

管道腐蝕缺陷類型識別方法，ZL200410068973.5等

美國發(fā)明專利：

IMAGING METHOD AND APPARATUS BASED ON ? MAGNETIC FULX LEAKAGE TESTING, US2016-0161448

AN INNER DETECTING DEVICE FOR SUBSEA ? OIL AND GAS PIPELINE，US2015-0346154

METHOD AND APPARATUS FOR QUANTIFYING PIPELINE ? DEFECT BASED ON MAGNETIC FLUX LEAKAGE TESTING, US2016-0178580等

英國發(fā)明專利：

An inner detecting device for subsea ? oil gas pipeline, GB2527696

日本發(fā)明專利：

海中の石油ガスパイプライン用の內(nèi)部検出裝置，JP6154911

加拿大發(fā)明專利：

AN INNER DETECTING DEVICE FOR SUBSEA ? OIL AND GAS PIPELINE，CA2,888,756

項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況：

2017年湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)

2014年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

2014年國家知識產(chǎn)權(quán)局中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)

2013年中國產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新成果獎(jiǎng)

2009年石油和化工自動化行業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)