MsSRv5长距离超声导波检测系统

MsS长距离超声导波检测系统的技术原理

MsS导波产生：基于铁磁性材料的磁致伸缩效应 （或Joule），在1847年由Joule发现。

       MsS导波检测：基于铁磁性材料的磁致伸缩逆效应（或Villar），在1864年由Villar发现。

MsSRv5长距离超声导波检测系统是激发能沿有限形状的结构传播的机械弹性波，沿着构件有限的边界形状传播并被构件边界所约束、所导向，因而称为MsS导波。MsS导波有纵波、扭力波、变形波、兰母波、水平剪切波和表面波等多种模态形式。MsS导波在管道中有纵波、扭力波、弯曲波等三种模态形式存在，由于在管道的散射曲线中只有扭力波的声速是恒定不变的，不随导波的频率改变而变化，而且扭力波只在固体中传播，管道内传输的液体对其传播特性任何没有影响，故MsS技术在管道检测中采用扭力波模式。

     下面是MsSRv5长距离超声导波检测系统同常规超声波技术的对比：

MsS长距离超声导波检测系统的组成

      MsS长距离超声导波检测系统是由位于美国德克萨斯州的美国西南研究院(SwRI)的无损检测团队经过20多年的研究与开发的一种新型检测设备。该设备采用低频（4-250KHz）导波对各种工业结构（例如管道、热交换器、棒材、钢索和储罐等）进行在线腐蚀检测与长期监测。

1、MsS超声导波主机

MsS长距离超声导波检测系统经过不断的使用和完善，至今已经发展为第五代超小型、便携式MsS Rv5检测系统，重量不超过7公斤，是上一代MsS3030的一半重量，体积也是原来的2/3，另外就是防水，中英文软件。*新的MsSRv5导波检测系统将主机、锂电池、笔记本电脑设计在同一个坚固的运输箱中，便于携带和运输；内置大容量锂电池满电后可连续工作20个小时以上。

2、MsS低频超声导波探头

2.1 MsS常温探头

◆ 由薄片状的铁钴带、带式线圈和适配器组成；

◆ 结构简单且成本低廉，可根据管道直径来制作探头，不受管道尺寸的限制；

◆ 可应用到各种几何形状结构上：管道、棒材、钢索和板盘件等；

◆ 可以应用到非铁磁性材料和非金属结构上；

◆ 可以地安装在结构上进行长期状态监测；

2.2 MsS高温探头

◆ 主要有三部分组成：薄片状铁钴条带；538℃高温线圈；1000℃高温夹具；

◆ 可在线不停机检测500℃；

◆ 可将MsS探头性安装在高温管线上，进行长期状态监测；

2.3 MsT大功率探头

◆ 卡环式结构，安装快捷，接线口即插即用；

◆ 激励能量是常规探头的1.5倍；

◆ 检测信号增强，检测距离更长；

2.3 MsS板式探头

◆ 轻巧，方便；

◆ 可以紧密贴合被检结构件表面；

◆ 可以检测平板件以及凹面或者凸面结构件（如储罐、球罐、大直径管道、大型容器）；

MsS长距离超声导波检测系统的技术特点：

1.检测灵敏度*高为1%，一般现场灵敏度为3%，长期监测灵敏度为0.6%；

2.检测范围：

2.1  良好状态下(地上直管段，管道状态内外壁有轻微腐蚀，10年---20年的老管线)双方向可检测

200米-300米管道横截面积损失量的3%及以上的缺陷；

2.2  典型状态下（地上直管段，管道状态内外壁有严重腐蚀，30年以上的老管线）双方向可检测100

米管道横截面积损失量的3%及以上的缺陷；

2.3 苛刻状态下（地上直管段，管道状态内外壁有非常严重腐蚀，或地埋管线）双方向可检测30米-60米管道横截面积损失量的6%及以上的缺陷；

3.本系统应能在线（不停车）检测管道的温度范围不低于-40℃～500℃；

4.本系统应能检测带伴热管的管线和管廊密排管线：

4.1伴热管线：主管线与伴热管线之间的*小间距为10毫米；

4.2 管廊密排管线：并排管线之间的*小间距为10毫米；

5.缺陷轴向位置精度：

5.1操作频率为32kHz时，轴向位置精度应优于±150毫米（单向检验距离不低于40米的直管段）；

5.2操作频率为64kHz时，轴向位置精度应优于±75毫米（单向检验距离不低于40米的直管段）；

5.3操作频率为128kHz时，轴向位置精度应优于±38毫米（单向检验距离不低于40米的直管段）；

6.本系统应能对非铁磁性金属材料管道进行快速检测以及非金属材料（如PVC材料、PE材料）管道进行快速检测；

MsS长距离超声导波检测系统的应用范围

◆  油气田以及输油输气站场管道网络

◆  石油石化设备管道网络

◆  海上采油平台管道网络

◆  电力能源工业管道网络

◆  横穿高速公路套管网络

◆  高温管线及伴热管线网络

◆  城市天然气地下PE管道网络

◆  锅炉管的检测

◆  换热器管的检测

◆  储罐管壁及罐底的检测

◆  拉线棒的检测

MsS长距离超声导波检测系统的的长期状态监测

MsS导波技术对高温管道腐蚀的长期监测就是通过在管道上缠绕监测线，将监测线从高空拉到地面上合适的位置，只需要定期把MsS仪器和监测线连结进行数据采集，并通过对上下两次采集数据的对比，其监测的灵敏度达0.6%，可以得出管道有效距离内结构的腐蚀状态                  

比较对比数据，可以清楚的看到通过长久安装的传感器定期获得检测数据，与上次或以前的数据进行对比，**地跟踪高温管线的腐蚀状态的改变是可行的。

MsS长距离超声导波检测系统的检测案例

1、上海天然气处理厂常温管线导波检测

2011年7月，在上海天然气处理厂对该管线进行检测，通过数据发现焊缝信号从W2到W4能量衰减严重，可能存在大面积减薄或者通体腐蚀。经过复验证实该管线从探头位置起的22~28米通体由4.5mm减薄到3.9mm.

2、镇海炼化高温管线导波长期监测

2008年12月至2009年12月份，我们公司在镇海炼化催化装置及焦化装置布置了20个为期一年的高温监测探头，下图为我们采集分析其中的一组数据图，此管是一个大修期间的新换的管道，管径是273mm，温度在270摄氏度，介质是杂油。这组数据经过一年3次的导波监测，d1、d2的位置由*初没有信号到现在的信号增加，我们经过测厚复验，此两处都有微小的腐蚀增长，证明MsS导波长期高温监测的有效性。