国家重大科学仪器设备开发专项“基于频域可变的高端电磁检测仪器开发及工程应用”进展跟踪

2015-02-19俞跃

中国特种设备安全 2015年6期

关键词：漏磁样机检测仪

俞跃

（中国特种设备检测研究院北京 100029）

国家重大科学仪器设备开发专项“基于频域可变的高端电磁检测仪器开发及工程应用”进展跟踪

俞跃

（中国特种设备检测研究院北京 100029）

本文以国家重大科学仪器设备开发专项“基于频域可变的高端电磁检测仪器开发及工程应用”项目任务书和阶段总结为基础，从科技管理的角度，概况性归纳了项目的整体情况和进展状况。

国家仪器专项高端电磁检测仪器开发工程应用进展跟踪

国家重大科学仪器设备开发专项“基于频域可变的高端电磁检测仪器开发及工程应用”（编号：2012YQ090175）由中特检科技发展（北京）有限公司负责，项目经费共计7018万元（其中：国家拨款2930万元，单位自筹4088万元），项目起止时间为2012年10月～2016年12月。

1 主要研究内容

针对大型石化装置长周期运行在线安全检测的迫切需求，以频域可变局部磁化技术为基础，利用导波、漏磁和电磁超声可进行非接触检测的优势，研制开发大型钢结构腐蚀自动爬行快速检测仪；针对我国油气储运设备急需解决的安全技术难题，进一步应用开发大型常压储罐底板腐蚀在油检测仪和油气输送管道金属损失多功能内检测仪等高端无损检测仪器，打破国外仪器垄断，填补国内空白，为我国重要能源生命线工程长周期安全运行提供技术保障；通过对开发的仪器进行工程化和对每台开发的设备制造2台商品化仪器的产业化，形成年产50台高端电磁无损检测仪器的生产基地，同时形成一支产、学、研、用相结合50人以上规模的先进电磁无损检测仪器研发创新团队。

2 任务分工

本项目由5项任务组成：

序号任务名称承担单位1 频域可变电磁检测仪开发中特检科技发展（北京）有限公司2 频域可变局部磁化检测的关键技术和算法研究及部件研制华中科技大学3 大型常压储罐底板腐蚀在油检测应用开发中国特种设备检测研究院4 油气输送管道金属损失多功能内检测应用开发中特检科技发展（北京）有限公司5 频域可变高端电磁检测仪器制造产业化示范中特检科技发展（北京）有限公司

3 主要考核指标（详细指标略）：

1）制作完成频域可变电磁检测仪、复合探头。

2）开发完成大型常压储罐底板腐蚀在油检测和油气输送管道金属损失多功能内检测成套技术开发，包括检测仪的功能提升，检测工艺开发和评价方法。

3）年产40台频域可变电磁检测仪、5套大型常压储罐底板腐蚀在油检测系统和5套油气输送管道金属损失多功能内检测系统。

4 进展状况

1）在频域可变电磁检测仪开发方面（考核指标1），完成了高频大功率集线器和中频双工器设计和制作，低频多路开关硬件定制和基于FPGA的数据采集控制电路制作，搭建了软件信息流平台，重点设计和编写数据采集、储存和显示模块，对整个检测软件的功能进行调试和优化。根据大管径厚壁管道和平板漏磁检测要求，通过大量的系统测试、现场检测试验以及优化设计。研制完成了漏磁无线自动爬行检测系统。

图1 单模块直线爬行漏磁检测仪样机

图2 多模块自动爬行漏磁检测仪样机

图3 螺旋爬行漏磁检测仪样机

2）为满足频域可变漏磁探头对曲面变化的适应性，在频域可变局部磁化检测的关键技术和算法研究及部件研制方面（考核指标1），通过对漏磁探头对曲面变化的适应性的研究，设计了频域可变管道可重构漏磁传感器，满足大管径厚壁管道的漏磁检测要求。根据实际的工况，对复合探头中漏磁、超声导波、电磁超声传感器进行相应的结构优化，提出基于SVD算法信号处理方法和基于去斜率法的信号处理方法，提高缺陷识别度，保证测量精度。

图4 基于频域局部磁化的仿真分析及试验台

3）在大型常压储罐底板腐蚀在油检测应用开发方面（考核指标2），重点研究了在油检测爬行器机械结构设计与制作、爬行器声波定位和信号传输系统研制、在油检测仪密封与防爆设计、初步完成信号处理分析软件编制等内容。

图5 在油漏磁检测爬行器样机

4）在油气输送管道金属损失多功能内检测应用开发方面（考核指标2），通过对油气管道内检测的工程分析，设计完成了油气管道内检测仪周向检测探头机械及其支撑机构、驱动结构、里程定位结构及多路数据采集、缓冲和数据存储系统。完成油气管道金属损失多功能内检测器关键部分磁路结构的设计。根据管道漏磁检测器装置自身对数据处理系统的要求，并结合了管道漏磁检测数据的特点，完成了管道漏磁检测器数据缓冲压缩存储系统的研制，并通过实验对其性能做了测试。

图6 φ273油气管道漏磁内检测仪样机

图7 φ377油气管道漏磁内检测仪样机

图8 φ660油气管道漏磁内检测仪样机

5）在工程应用方面（考核指标3），用研发的φ529管道猪对300多公里的管道进行了检测应用，检出金属损失点6700多处。

Progress Tracking of a National Key Foundation for Exploring Scientifc Instrument Program “the Development and Application of High-end Electromagnetic Testing Instrument Based on Frequency Domain Variable”

Yu Yue
(China Special Equipment Inspection and Research Institute, Beijing 100029)

According to the project contract and phase summarize of the National Key Foundation for Exploring Scientific Instrument Program “the development and application of high-end electromagnetic testing instrument based on frequency domain variable”, this paper concludes the overall situation and the progress of this project generally from the perspective of R&D management.

National Key Foundation for Exploring Scientific Instrument Program, High-end Electromagnetic Testing, Instrument Development, Engineering Application, Progress Tracking