2025年3月9日，在西安市一處某燃?xì)饧瘓F(tuán)聚乙烯管道熱熔焊接鋪設(shè)現(xiàn)場，中國石油集團(tuán)工程材料研究院進(jìn)行了國內(nèi)首臺套石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線自動檢測設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)，取得圓滿成功！

試驗(yàn)所用的石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線自動檢測設(shè)備由工程材料研究院石油管及裝備完整性研究所自主研發(fā)，能夠?qū)Ψ墙饘俟艿肋M(jìn)行在線自動無損檢測，對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷進(jìn)行尺寸計(jì)算及三維重構(gòu)，為缺陷的適用性評價提供檢測數(shù)據(jù)。

此次現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對現(xiàn)場焊接完成的DN250聚乙烯管道熱熔接頭進(jìn)行即時三維掃描成像，單道焊口的100%太赫茲檢測過程耗時約30分鐘，與現(xiàn)場管道熱熔焊接速度一致。檢測結(jié)果能夠?qū)⒕垡蚁┕艿罒崛劢宇^整體缺陷情況實(shí)時顯示，為現(xiàn)場焊接質(zhì)量控制提供有效支撐。

目前聚乙烯管道已大量應(yīng)用于油氣田地面集輸、城鎮(zhèn)燃?xì)狻捇阮I(lǐng)域，解決了普通碳鋼管材的腐蝕問題。相比金屬管道，國內(nèi)外聚乙烯管道無損檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用相對滯后，無法對母材及焊接缺陷進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的檢測評價，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。

太赫茲（0.1~10 THz）檢測方法具有分辨率高、層析掃描和三維重構(gòu)等獨(dú)特優(yōu)勢，但一直未解決曲面缺陷和現(xiàn)場在線檢測難題。

自2020年以來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在國家、集團(tuán)及省部級重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目支撐下，攻克了非金屬管道太赫茲現(xiàn)場檢測的時域頻譜優(yōu)選、缺陷特征識別、自動掃描工裝設(shè)計(jì)控制及高精度缺陷形狀及尺寸三維重構(gòu)等難題，最終成功研制出石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線自動檢測國內(nèi)首套設(shè)備。

該設(shè)備可有效檢測聚乙烯管道熱熔焊接接頭中存在的夾雜、氣孔、未熔合、未焊透等缺陷，實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證檢出率大于95%，尺寸檢測誤差＜50 μm。

非金屬管道的無損檢測一直是行業(yè)痛點(diǎn)和難點(diǎn)，石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線自動檢測設(shè)備的應(yīng)用將為聚乙烯管道熱熔焊接接頭無損檢測提供一種專業(yè)、科學(xué)、可靠的無損檢測方法，對聚乙烯管道熱熔接頭焊接質(zhì)量控制和服役安全具有非常重要的意義。

作者：聶海亮來源：中國石油集團(tuán)工程材料研究院

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