一种自动检测绝缘下腐蚀的方法

绝缘层下腐蚀(CUI)是指当水分渗透到管道、储罐、压力容器和其他资产的外绝缘层时,发生在母材上的腐蚀。如果不进行昂贵的去除绝缘部分并进行检查,则很难检测到绝缘的腐蚀和损坏。标准技术有助于识别孤立区域的损害,但如果优先考虑资产的整体状况,则需要耗费大量资源。

另外,基于机器人的无损检测技术,如快速超声网格(RUG),通过内部检查发现CUI,无需脚手架或拆除绝缘。这种技术利用超声波检测来测量绝缘金属的厚度。万博体育登录下载当与数据可视化工具配合使用时,这些读数可用于生成整个资产的2D或3D腐蚀热图。

绝缘下腐蚀基础知识

绝缘下腐蚀(CUI)是一种有据可查的现象,发生在许多加工行业的资产中,包括石油和天然气、电力、化学/石化。根据Inspectioneering, CUI定义为碳和低合金钢资产的贱金属由于绝缘下的水分积累而产生的腐蚀。这种破坏机制在绝缘资产中是普遍存在的,因为尽管采取了减轻措施,湿气仍不可避免地会渗透到绝缘材料中。通常情况下,直到腐蚀发展到失效时才会注意到这一点。

CUI是在不同条件和温度下发生的几种腐蚀过程的总称。Inspectioneering总结了三种最常见的腐蚀类型:

  • 电偶腐蚀:在绝缘中积累的湿气含有盐或电解质,可以使电流在不同的金属之间流动
  • 碱性或酸性腐蚀:当绝缘中存在碱或酸和水时发生
  • 氯化物腐蚀:在温度超过140°F(60°C)时,发生在绝缘中有水分和氯化物浸出的腐蚀

由于CUI的广泛发生,需要花费大量资源来减轻、检查和修复资产。2014年,API发布推荐实施方法583:绝缘和防火下的腐蚀涵盖业主/运营商解决这些损坏机制的“设计、维护、检查和缓解措施”。API RP 583,加上越来越多的代码、标准和最佳实践,提供了指导,但CUI仍然是一个沉默的敌人。

常用检测方法

不出所料,CUI如此普遍且难以检测,因为它不清晰可见。但是,有几种检查方法可以识别CUI,包括但不限于目视检查、放射照相、脉冲涡流和导波超声。

目视检查:这种方法使用暴力强制,包括手动从设备上剥离绝缘,进行目视检查,然后更换绝缘。视觉检查的利弊图像壁虎机器人博客

摄影:x射线技术用于创建金属厚度的实时图像。根据特定的应用程序,可以使用几种不同的方法。射线摄影的利弊图像壁虎机器人博客

脉冲涡流:这种方法适用于任何导电材料,它使用探针发送电磁波来测试材料的厚度。脉冲涡流的利弊图像壁虎机器人博客

导波超声:一圈超声波换能器被放置在管道周围,利用声波来检测腐蚀和损坏。

引导波超声波的利弊图像壁虎机器人博客

每种标准检测方法都有其优点和局限性。然而,一般来说,它们对资产状况产生有限的统计抽样,并且可能是资源密集型的。

另一种方法

基于机器人的无损检测技术的最新发展为CUI资产检测提供了一种替代方法。基于自动超声波测试(AUT),机器人可以万博体育登录下载“爬行”整个资产,提供一般腐蚀测绘和精确定位损坏区域。

快速超声网格(RUG)一种由机器人驱动的AUT技术,可以生成厚度“热图”,以识别腐蚀和其他损伤机制导致壁厚变薄的区域。

RUG优点/缺点图像壁虎机器人博客

RUG并非没有限制。为内部检查准备资产需要资源和计划。然而,从资产内部发现腐蚀是非常有益的,因为这转化为应该评估外部绝缘磨损或损坏的区域。该解决方案通过消除猜测和定位腐蚀源头,减少了对CUI进行点检的时间。

这个概念最好通过一个涉及石油油箱的用例来说明。油罐车主怀疑崔某损坏。因此,使用RUG进行内部检查,而不是使用标准的手动UT技术进行可见腐蚀。

基于CUI的二维储罐热图

整个罐壳用一个机器人分两班检查。检查产生了580万个UT读数,这些读数在上面的2D厚度图中可视化。有趣的是,腐蚀最严重的区域(用红色表示)是沿着水箱的外部楼梯。经过进一步调查,他们发现在楼梯切口附近的隔热层下面渗进了湿气。在RUG检查之前,业主并不知道这一点或CUI的范围。有了检查数据,业主就可以解决水箱中CUI的根本原因之一,并进行必要的维修。

结论

CUI是一种普遍存在且有害的损坏机制,通常在设备发生故障之前不会被发现。随着检测技术的进步,我们越来越接近于找到CUI检测的交钥匙解决方案,但就目前而言,没有一种方法是没有局限性的。

然而,当资产的整体状况存在问题时,基于机器人的AUT技术,如RUG,可以有效准确地识别大型设备壁上的CUI,包括储罐和压力容器。此外,通过在线门户网站上按需提供的彩色热图可视化数据,资产所有者/运营商可以根据数据制定腐蚀管理决策,并精确定位区域,以评估外部绝缘是否磨损或损坏。

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