導波Guided Wave)式長距離管路缺陷檢測系統

萬匠公司提供英國TWI公司之Teletest長距離管路缺陷檢測系統(Long Range Guided Wave Inspection System)。本系統可用於埋於公路下或包覆於絕緣層下不便於挖開或打開之輸送管路缺陷檢測系統,經驗證比較後廣為世界各大公司如ShellTotalExxonAROCDow ChemicalsBP等公司所採用。詳細資料備索


產品以及服務範圍( 導波風險評估軟體焊接、顧問-NDT、結構整合、其他非常多的領域)   TWI公司簡介


導波   導波簡介  teletest 服務   teletest 設備

導波簡 介

TWI的子公司-Plant Integrity Ltd,提供低頻、導波超音波系統以及服務(Teletest ®)

Plant Integrity Ltd.設計、製造以及提供服務,使用Teletest®系統用在長距離的超音波(知名的導波超音波或是 Guided Ultrasonics用來做偵測金屬在管道工程的損耗的屏蔽工具。

Teletest®是非破壞檢測技術,提供100%從測試位置直接評估典型30公尺的長管道。理想的狀況下,可以從單一測試點檢測長達350公尺的管道。

長距離超音波測試的好處如下:

Teletest® 服務

Teletest® 設備

裂縫偵測器

核心是新的24通道Teletest FocusTM Multi-Mode 裂縫偵測器。主要優勢是提供大距離檢測以及優良的解析度。這個設備 用在導波技術上可以產生三種主要波形(縱波、彎曲波、扭轉波)。被設計成像項控陣列的使用方式。能夠在沿著管子的兩點之間聚焦超音波,改善了偵測裂縫的能力。也表示用原有的屏蔽模式使用設備能夠決定恰當的裂縫圓周長度以及深度。使用第二版的軟體,只要利用工具上的滑鼠按兩下,就能夠從屏蔽模式聚焦特定距離。

這個特色可以偵測取得更多的裂縫訊息。本裂縫偵測器可以使用長達12小時的電池電力。

Teletest Teletest® 設備

充氣環

新的整組軸環,用碳纖維來強化Kevlar,能夠更薄並且只有現有標準配備60%的重量。新的設計減少了與管子之間的空隙到65毫米,這是重要的考量,很多管子可以做到更貼近,這個軸環利用快鎖機械環住管子並切能在幾分鐘之內咬合。

充氣環

多模組件

新的多模組件能夠容納五個探頭元件,三個用在長波模式,兩個用在產生紐轉波。每個模式都有各自的探頭和組件來在所給的位置中做裂縫偵測。多模式能力能夠確保波型模式來偵測特定的管路。

多模態組件

迷你工具

Pi發展了"彈簧鎖和發射"的迷你工具來檢測1.5" - 5"尺寸的管子,跟笨重的固定環狀工具相較之下有效率多了,這項達到了90%的改善(在安裝時間上以及與管子之間只需要42毫米的空隙)。

迷你工具

新的軟體

Teletest®第二版的發行時間與硬體發展出來的時間一致。可以用在WindowsTM  7 以及利用很多自動化的數度以及容易使用的特色,有效率的收集整合資料。給測試的位置,在15分鐘以內可以收集所有的資料和解釋。本軟體整併了自動頻率掃描設備,能在一定的頻率範圍內收集資料。自動的從焊接跡象的峰值設定距離幅度校正(DAC)曲線。其他的特色最大改善說明的能力,只要壓一下滑鼠,就能夠切換螢幕。這個軟體也能自動做報告,跟微軟Word做整合來改善生產率。

 

長距離管路缺陷檢測系統-檢測實例

12英吋燃料油管線 Teletest®導波檢測

Northern NDT的承包商Plant Integrity公司四天多的時間完成了 3.5公里英國煉油廠輸油管檢測。

針對可能產生腐蝕問題的長管道--十字路口、損害的絕緣體或是受到腐蝕的罐頭、蒸氣造成的裂縫、管道周圍滲出的跡象。

依據初步的調查,800公尺的管道,Teletest 選了30個點,這個管道用礦物棉做絕緣。管道裡面都是燃料油,這些並不會阻礙到檢測工作。更近一步而言,很快的進行導波作業,蒸氣的噴出也沒有影響到作業。

最後,經向的焊接管子分布在每5公尺的間距上,在傳輸上不會造成反效果。我們建議將檢測到的異常點作進一步的局部檢測。 Teletest能夠預知裂縫並且能夠檢測到存在的裂縫。

 

用Teletest® 導波檢測防波堤管線

這個問題涉及到檢查8條管線、直徑分別是4, 6, 8 以及 12 英吋,要穿過 0.8-1.0公尺厚的防波堤.

可以在牆的任一端作檢測,需要傳導的距離跟別的計畫比起來小很多。本計劃的特色是,這些管線有瀝青的包紮。

雖然瀝青的包紮會使超音波明顯的衰減,但是Teletest® 的技術在這方面表現相當成功。

 

Teletest®勘測儲油區的管道

經過多年的使用,一定要對儲油區的管道進行清查。

其中一種選擇方案是做水壓測試。但是,作水壓測試會有一些缺點,就是要將這些管線作業都停止一段時間,因為要進水做測試的關係。

Plant Integrity 使用Teletest的技術作儲油區管道清查的服務。

這些管道分別是 4, 6, 8, 10, 12 以及14 英吋。這些都是無接縫、傳統的或是螺旋形的焊接管道,有些有包絕緣體,做高架或是埋在地底下或是有蒸氣噴孔。雖然有很多種不同的狀況,但是這個勘測還是非常的成功。

測試的距離依管道的狀況、幾何特色、內容物而不同。但是在一些個案中,證實了Teletest的技術能夠從單一點(每個方向上100公尺)測試200公尺的管道,一天內就可以測試最高500公尺的距離。

經過這次的勘測,管道被我們明確的分成幾類:

當我們偵測到腐蝕時,我們可以清楚的知道腐蝕的位置,所以近一步的評估很容易完成。 一再的証實Teletest'的發現已經帶給終端管理在預知以及結果上高度的信心,讓他們不再想做水壓測試。

 

在阿拉斯加的十字路口做Teletest®長距離超音波檢測

1988年成功的完成了ARCO, Phillips 石油以及 BP 在 Prudhoe Bay 和阿拉斯加North Slope的Kuparuk的檢測。

在400 個交叉路口(地下管道)的檢測,特點是在shop-applied絕緣以及焊接部件接合處的外部腐蝕(在焊接位置的現場絕緣安裝)。管子的半徑包含6-42英吋的尺寸,交叉路口的距離高達45公尺。

ARCO發現 Teletest 的技術用在這邊非常的成功, 雖然管子有包覆聚氨酯泡沫絕緣會使超音波傳遞衰減 ,需要的檢測範圍也會受到影響。對 ARCO更重要的是 Teletest的技術能夠清楚的看到焊接周邊。

另外具有吸引力的特徵包含系統能夠同時偵測到內部以及外部的缺陷腐蝕,系統提供嚴重腐蝕量化的指標,以及能夠清楚的分辨實際的腐蝕與非腐蝕但是近似的迴音( mode-converted 'ghost' echoes).

 

14 吋氨管的檢測(垂直以及有高度和彎管的檢測+有保溫層覆蓋下的檢測 )

這個管線是化學廠房反應導管的供料器,有正常的絕緣層。從反應器接到距離地面上2公尺的高度,直直的有7公尺長的距離,然後水平延升了10公尺。

很難用目測的方式來對有絕緣,沒有升高的設備很難對升高的部份作進入式的檢測

保溫層下外部的腐蝕(CUI)檢測受到質疑,Teletest 導波可以依附在垂直部分的底部,瞄準垂直以及高層的水平邊。

用Teletest做 A-Scan的結果如上, 這兩條管線都是做距離振幅腐蝕校正distance amplitude correction (DAC) 曲線。

大的峰值距離導波器5公尺,是在導管從垂直轉到水平焊接的肘部。裂縫的數量從距離導波器的的13-19公尺,在點上我們會用'+'做記號。在我們一移開保溫層做清潔以及目測,就馬上證實了保溫層下受到外部腐蝕的侵蝕,有部分在上面那張圖中。

 

檢測24英吋的泥槳導管

這個管線是裝載水泥槳的管路,沒有保溫層並且就直接在地面上,所以要檢測並沒有困難。

但是,主要的考量是由管路內部高度的顆粒撞擊以及流體漩渦造成的局部高度的內部腐蝕。

因為管路運作很久了,導致這些事件很難預測,點厚測在偵測變薄的區域比偵測有漏的區域來的無效。

Teletest 克服了這些問題,檢測到了100%的管壁。在一開始的測試中,在有小的漏縫的地方完成了測試,結果如圖所示。強大的信號同時發生在漏縫產生的位置,表示有大範圍的金屬損耗,並且在隨後的檢查發現在很多管路的周邊有幾乎快要穿破管壁的帶狀腐蝕。也就是這條管路的壽命已經差不多了。

 

調查48英吋管路

這次分包 Cooperheat MQS的檢測工程, Plant Integrity Ltd檢測完成48英吋直徑的海水管路。右側的圖片顯示的是導波環安裝在彎管進入十字路口之前的管路上,另一個是管路在彎進入海灣之前的管路上(最近的一個案子是在非常接近大鱷魚的地方做測試)

雖然這兩個個案都有彎管,但是Teletest的技術仍然可以整個涵蓋彎道的部份。在海灣的個案中,在海灣下面的地方,也就是表示要射出26公尺以上的距離到達水裡面的管路位置。

煉油產業最關心的問題就是支撐部位的腐蝕-管路被固定的地方,Teletest的技術能夠穿越這些支撐點,並且信號不受影響。

Cooperheat MQS的客戶- Loop LLC,很滿意 Teletest的績效。

 

一天內在委內瑞拉檢測了三公里的10英吋氣體管路

Teletest在委內瑞拉又創新紀錄了。我們與當地的檢測公司 TechCorr合作, Pi 在12小時以內對三公里以上的直徑10英吋9.8公釐壁厚的的管路做檢測,因為teletest技術的高效率才能在這麼短的時間完成這麼大的範圍。每個導波器都可以檢測300公尺長的距離。

管路的其中一個點是閥門的位置。如圖所示,有三個歧管連到管路,兩條水平的以及一條垂直的。

委託的公司是PDVSA,委內瑞拉的國營石油公司。PDVSA團隊包含José Briceño、靜態的檢測分析師以及José Leal, 信度工程師。

在檢測完之後,José Briceño, 對檢測油管的能力價值作了評論:檢測油管不能用傳統的方法,"油管需要替換或是維修我們現在可以使用Teletest 的技術來防止事變的發生。很難想像檢測3公里的油管只要一天不到的時間。 José Leal 又說:Teletest 是 'Fundamental pillar. ... of reliability engineering enabling inspection with minimum impact on the business.'

 

檢測球狀儲槽的支撐腳

如果其中一個支撐腳受到局部腐蝕,儲存液態氣體的球狀儲槽就會倒塌。

傳統的NDE 檢測技術很難檢測球型儲槽的腳架。這些腳架都會有保護來防止受到快速煮開所溢出的液態氣體熱或是火或是低溫的侵蝕。

傳統的 NDE 方法需要將腳架的覆層拿掉,這種方法還需要架子才能達到檢測的高度。

Teletest 技術只要將導波環環住腳架,就可以很成功的檢測球型腳架。

 

Plant Integrity Ltd 所支援的國際個案

TTS在日本完成的專案

第一個是由TTS (Plant Integrity在日本的其中一個客戶)。在這個個案中,這些腳架都是用輕架固定。

通常混凝土會讓超音波快速的衰減。但是,這些相對的衰減,輕架的覆層較不會衰減,TTS能夠 '射出'整個六公尺高,直徑10英吋和14英吋的腳架。最後我們將結果分成三類,沒有腐蝕、一般腐蝕和局部腐蝕。

TTS的客戶對檢測結果非常的滿意。

 

在法國完成的專案

 第二個專案是由Plant Integrity與 Institut de Soudure 替Norsk Hydro的分公司Hydro Agri France做的檢測。這個案子的腳架是直徑22英吋, 外部有直徑26英吋的鋼管包覆。

並且有防雨的錐形構造防止雨水侵入兩者間的空隙, Teletest 的工具定位在圓錐體上並且發射超音波到腳架的底部。如下圖。防雨構造是複雜的因子,因為超音波傳到裡面之後就會在裡面來來回回。儘管如此,Teletest技術還是成功的完成了腳架內部管子的檢測。

Plant Integrity 有限公司的可以檢測到甚至小到直徑20公釐以及2公釐深的裂縫。 Teletest甚至指出在八個腳架中有三個腳的特定點上有些小異常。在拿掉外覆層之後印證了在這些點上有發現雜亂的侵蝕凹陷。

 

在氣體壓縮站檢測固定座

加拿大的承包商 AITEC需要Plant Integrity協助在美國蒙大拿以及北達科他州做比較新穎的Teletest 檢測,檢測氣體壓縮站固定座。

最終端的客戶,氣體壓縮站的所有人是北緣油管Northern Borders Pipeline (NBPL). AITEC 是 Mears Engineering LLC的分包商, NBPL的主要檢測公司。

這些檢測面臨的挑戰如下:

  • 有20個12英吋的歧管
  • 直徑很大 - 36, 37 以及42英吋
  • 超厚厚度 - 44公釐

如圖所示,這些固定座都用混凝土鑲住。檢測的目的是偵測在固定座和混凝土支座間分介面六點鐘的位置可能的大氣腐蝕。

由於厚度包含決定檢測使用扭力波激發, Teletest 的導波環固定在固定座1/4長的位置,總長度大約60公尺長。

Despite the intervening branches, it was possible to 'see' to the dome ends. A small indication was seen at a range of about 42 feet corresponding to the position opposite the pressure take-off branch that can be seen in the photograph near the header end.

NBPL were completely satisfied by these inspections. The plan now is to use Teletest to inspect the headers on a regular three yearly basis.

 

Survey of offshore risers in Lake Maracaibo

Plant Integrity has been collaborating with a local company TechCorr to bring Teletest technology to Venezuela. A number of demonstrations have been carried out for Venezuelan oil and petrochemical companies.

One of particular interest concerned the inspection of offshore risers. PDVSA own a number of small, unmanned gas platforms in Lake Maracaibo. They are concerned about the possibility of corrosion affecting the risers in the splash zone.

The purpose of this exercise was to demonstrate in principle that Teletest was capable of inspecting this zone. The photograph shows the transducer ring clamped around a 6in riser. The 'Splashtron' coating, whilst causing some slight attenuation did not significantly affect the ability to inspect the critical region.

Teletest®  inspection of riser bundles

The risers for offshore platforms are often assembled in bundles before insertion into caissons. The caisson tops are sealed with lids, each riser having an anchor flange which sits in a recess in the lid. Once sealed in the caissons, direct access to the risers is no longer possible. Inspection of the risers whilst under construction was an ideal application for Teletest so that a fingerprint could be obtained, against which condition in service could be compared and any degradation due to corrosion detected.

The opportunity was taken to carry out some exploratory tests whilst the riser assemblies were still in the yard. It was found that transmission of ultrasound past the anchor flanges was possible and that the sprayed aluminium coating had no adverse effect on propagation. The pipe ends, 63m away, were readily detected and the possibility of detecting 9% metal loss flaws in the splash zone, 18-20m from the transducers was demonstrated.

The platforms using these risers are now installed in the southern North Sea and in-situ Teletest inspection will continue.

 


風險評估軟體  TWI的軟體包含 (焊接軟體多媒體軟體Crackwise風險評估軟體

焊接軟體 

產業標準焊接文件軟體包含了建立在ASME, EN 和 AWS 的焊接法規。Weldspec, Welderqual 以及NDTspec 都是用在管理焊接產品 (WPS, PQR), 焊工資格(WPQ) 以及做出非破壞檢測/非破壞評估(NDT/NDE) 報告書

使用TWI新的產品Welding Coordinator建立專業的焊接地圖來管理你的產品焊接的資訊

多媒體軟體

焊接X光片的說明冶金以及焊接的基礎 以及保持良好的狀態的多媒體程式,包含了X光照相、冶金學、焊接過程以及變形。

Crackwise

自動化的斷裂和疲態評估程序判斷支援軟體,用來做偵測評估以及服務評估的適性。

新的特色

特色以及好處

應用領域

工程關鍵評估(ECA)的概念是公認的法規,BS 7910程序是廣泛用在業界的常規

風險評估軟體  (用在處理廠房、鍋爐、儲槽、導管以及燃氣輪機)

油、氣體以及加工廠房系列

RISKWISE for Process Plant™

對上游以及下游的發展、岸上以及離岸加工壓力設備像是導管、桶槽、燃油加熱器、管子、pumps、交換器、儲槽以及洩壓閥

RISKWISE for Storage Tanks™

特別訂做的風險模型用在評估槽區。除了儲槽之外,RISKWISE of Storage Tanks™也評估區內相關的加工設備以及管子

RISKWISE for Pipelines™

客製化的風險模型,用來做岸上以及離岸的輸送導管評估。

RISKWISE for Boilers™

包含鍋爐(tubes, headers, drum etc)、輸送管以及蒸汽管道內所有的加壓部份。

Combined Cycle Gas Turbine Suite

Riskwise for HRSGs™

Covers all pressure parts within the heat recovery steam generator (tubes, headers, drum etc), ducting and steam pipe work.

Riskwise for Steam Turbines™

Customised risk model for all major steam turbine components

Riskwise for Gas Turbines™

Allows owners to develop a thorough understanding of the effect of operating and plant conditions to maintain cost effective and safe life management.

Riskwise for Balance of Plant™

Covers Boiler and Turbine auxiliary plant

Thermal Plant Suite


TWI公司簡介

TWI是歐洲最大的獨立研發組織。建基於劍橋附近的Granta Park Great Abington,現在更擴展到英國的東北、南約克夏以及Wales以及馬來西亞的吉隆坡。超過50個國家3500個以上的公司和組織代表處成為TWI的會員,TWI服務範圍幾乎包含製造業所有的部份。

材料接合技術是製造以及廠房成功的基礎。產業的發展(環境的改善以及強化品質的壽命)是經濟繁榮的基礎,TWI在材料接合的發展上扮演了關鍵的角色已經超過半世紀。TWI提供產業界結構整合悍接以及相關技術的工程解決方案(表面處理、塗層、裁切)如下:

TWI 專精於工程材料接合技術的每個領域-金屬、塑膠、製陶業以及複合材料。

對產業會員的服務

TWI Industrial Membership提供了獨特的夥伴關係來幫助你增加效率以及改善獲利。各產業超過半百以上的大小公司都受益於我們的材料接合技術中心。

我們有500各以上的專業員工,致力於幫助產業有效率的應用新的以及現有的接合技術。TWI在整合各領域的團隊來提供完整的服務以及解決各步驟、初始設計、材料選擇、生產以及品質保證、服務績效以及維修(拆開以及在利用)的問題上很有名氣。

TWI 的網頁上提供了支援各個產業的詳細資訊。專業的產業團隊隨時準備好提供重點專業。聯絡方式: waint@mail.w-j.com.tw  電話:03-5278802 台灣區域代理商:萬匠企業股份有限公司。

TWI 的技術層面涵蓋

材料屬性以及應用:含鐵以及非含鐵金屬、塑膠、製陶業、先進的複合材料、結構的整合、裂面、設計以及非破壞檢測(無損檢測)

接合以及結構技術:焊接以及裁切過程、表面處理工程、軟焊以及硬焊、黏接。

製造:專案管理、決策支援、製造系統、健康以及安全、品質保證

品質:TWI 取得LRQA的ISO 9001:2000的品質保證的認證。

 

詳細內容請參照 TWI 公司網站。

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