Page 94 - 无损检测2021年第三期

吴文强, 等:

基于云平台的管道腐蚀远程在线监测系统

1.3 基于云平台的数据处理与显示方法 兰连接处, 采集频率为 1 次 · d , 在数据非采集期间
-1
系统采用 B / S ( 浏览器 / 服务器) 架构方式监测 设备将处于待机状态, 以提高电池寿命。
数据, 利用运营商所搭设的 4G 网络传输至云端, 经 管道腐蚀监测结果如图 7 所示, 截取的是其中
过数据处理与分析后存储在云平台的数据库中。客 3 个布点处近 3 个月的数据, 其中布点 1 厚度由最

户可通过网页浏览监测数据并进行互操作。具体来 初的 28.39 mm 减 薄 到 27.32 mm , 布 点 2 厚 度 由

说, 就是在云服务器中部署后台软件, 对波形脉冲数 30.63mm 减薄到29.96mm , 布点3厚度由37.88mm

据进行特征识别并计算厚度, 最后将计算得到的厚 减薄到 37.36mm 。经过现场手持测厚仪验证和数
度转发至客户端网页, 供用户随时随地查看壁厚数 据校验, 系统监测结果在误差范围之内。目前管道
据。后台软件兼顾壁厚寿命预测功能, 可结合历史 腐蚀监测系统工作稳定, 传感器各项指标均满足要
壁厚数据估算腐蚀速率, 并预测管道的剩余寿命, 为 求, 干耦合剂性能稳定。值得注意的是, 高低温环境
安全生产作业做出合理的指导; 同时, 每个通道设定 对腐蚀检测精度有一定的影响, 需要通过测温或者
报警阈值, 当低于某个安全预设数值时, 系统会自动 采用标定板的方式进行消除。探头安装过程极为重
报警并通知用户及时前往现场查验; 用户还可根据 要, 当管道表面存在涂层或表面纹路时, 需先进行清
需要通过客户端网页远程修改现场超声设备的唤醒 理, 再布置探头, 否则会影响信号强度与信噪比。
周期、 增益、 激励脉宽等参数, 以应对壁厚减薄对波
形的影响。
2 现场测试

综合 上 述 关 键 技 术, 开 发 了 一 种 基 于 云 平 台
的管道腐 蚀 监 测 系 统, 具 体 指 标 包 括: 通 道 数 ( 不
大于 80 个); 采集频率( 最高 1 次· h ); 工作温度
-1

( -20 ℃~100 ℃ ); 壁厚动态监测精度( 0.1mm );

壁厚显示分辨率( 0.01mm ); 软件功能( 实时壁厚、 腐 图 7 管道腐蚀监测结果

蚀速率、 预警功能、 剩余寿命预测等); 通信方式( 4G
网络); 供电方式( 电池); 探头安装方式( 磁吸附、 钢扎 3 结论
带等多种形式); 适应范围( 不同管径、 壁厚与形状的
( 1 )使用液 - 固转变耦合剂可保证长期稳定、 清
井口装置)。
洁的耦合效果, 使压电传感器在耦合条件苛刻的环
境下依然能够可靠地工作, 为长期在线监测提供了
思路。

( 2 )基于物联网与云 平台的 B / S 监测系统架
构, 可为用户提供一种便捷、 可靠、 灵活的监测数据
管理与分析应用方案。
( 3 )由于液 - 固转变耦合剂性能的限制, 系统的

服役温度应为 100 ℃ 以下, 笔者将针对更高温度的
监测需求, 开展高温压电传感的研究工作。
图 6 干耦合超声监测系统工作现场
参考文献:
干耦合超声监测系统工作现场如图 6 所示, 将
设计的干耦合管道腐蚀监测系统安装在某平台进行 [ 1 ] 金驶, 王定亚 . 井口装置技术研究及发展建议[ J ] . 石油
试验。将超声激励与采集系统、 控制系统、 通信模块 矿场机械, 2014 , 43 ( 1 ): 14-16.

与电源等放入防爆配电箱内, 并连接工装探头与同 [ 2 ] 张宝, 王仕强, 彭建云, 等. 在役高压井口装置检测技术
轴电缆线, 通过防爆挠性管引入防爆配电箱内。被 应用[ J ] . 北京石油化工学院学报, 2018 , 26 ( 4 ): 46-50.

[ 3 ] 曾莉 .管 道 弯 管 段 冲 刷 腐 蚀 机 理 与 流 体 动 力 学 特 征
测管道外径分别为 76 , 134 , 146 mm 。根据现场工

人的维护经验, 将探头布置在采气树出气口阀门法 [ D ] . 武汉:华中科技大学, 2017.
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2021 年 第 43 卷 第 3 期

无损检测