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

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?? □通過小試?? □通過中試?? √可以量產(chǎn)

合作方式

□技術轉讓??? □技術入股??? √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黃松嶺教授科研團隊結合多年的管道電磁無損檢測理論研究與工程經(jīng)驗，設計并研發(fā)的可針對不同口徑油氣管道進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目開發(fā)的先進的復合伸縮式柔性采集技術，能夠保證檢測儀在強烈振動、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構優(yōu)化和并行數(shù)字采集單元實現(xiàn)了檢測儀的輕型化、智能化。

相比于國內外同類檢測儀器，本項目油氣管道缺陷漏磁成像檢測儀在諸多關鍵技術指標上具有明顯優(yōu)勢，檢測儀能適應的管道最小轉彎半徑為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），性能指標處于國際領先水平。

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)，能夠對對管道缺陷及附屬特征進行自動識別、量化、成像與評估，支持先驗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。

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

應用前景：

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

經(jīng)貿委于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，本項目工程檢測費用僅為國外檢測費用的三分之一，具有較強的競爭優(yōu)勢。且本項目開發(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用，積累了豐富的工程檢測經(jīng)驗，缺陷識別準確率高、用戶反饋良好。近年來，在“一帶一路”戰(zhàn)略框架下，我國將進一步加大與周邊國家在油氣領域的戰(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行和在役管道使用年限的增長，以及本項目開發(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用前景。

知識產(chǎn)權及項目獲獎情況：

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，圍繞油氣管道檢測理論研究及儀器研發(fā)核心關鍵技術，申請并授權了國內外發(fā)明專利112項，開展的相關項目獲得多項省部級及行業(yè)獎項。

知識產(chǎn)權情況：

中國發(fā)明專利：

海底油氣管道缺陷高精度內檢測裝置，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

浮動式管道內漏磁檢測裝置的手指探頭單元，ZL201310598515.1

三維漏磁檢測缺陷復合反演成像方法，ZL201510239162.5

管道三維漏磁成像缺陷量化方法，ZL201410799732.1

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

基于三維有限元神經(jīng)網(wǎng)絡的缺陷識別和量化評價方法，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

項目獲獎情況：

2017年湖北省技術發(fā)明一等獎

2014年北京市科學技術獎一等獎

2014年國家知識產(chǎn)權局中國專利優(yōu)秀獎

2013年中國產(chǎn)學研創(chuàng)新成果獎

2009年石油和化工自動化行業(yè)科學技術一等獎