金屬管(guǎn)綫，儲(chǔ)罐等(děng)設(shè)備在(zài)石化行業(yè)中應用廣(guǎng)泛，但其在(zài)服役過程中容(róng)易受到諸多(duō)因素的(dí)影(yǐng)響，產生腐蝕甚至引發(fā)事故(gù)
。從運輸介質來(lái)看，管(guǎn)綫，儲罐運輸(shū)存儲(chǔ)的介質(zhì)中常伴有H2S，CO2等(děng)物質，這類(lèi)物質(zhì)的加(jiā)入(rù)使得(dé)管(guǎn)道(dào)的腐(fǔ)蝕以垢下(xià)腐蝕為主(zhǔ)，多積於管(guǎn)道內(nèi)底，較為常見的是點蝕(shí)和坑(kēng)蝕，嚴重(zhòng)時可(kě)呈(chéng)現溝槽(cáo)狀(zhuàng)或坑洞
。同時(shí)，金屬管(guǎn)道有其固有的缺陷，在有氧和水(shuǐ)的情況(kuàng)下(xià)就會受(shòu)環(huán)境介質的化(huà)學(xué)或電(diàn)化學作用而(ér)產生反(fǎn)應
。由(yóu)於(yú)傳輸介(jiè)質在流動過(guò)程中(zhōng)會(huì)不斷衝擊管壁(bì)，加快(kuài)了(liǎo)管壁(bì)的內部(bù)腐蝕，進(jìn)一步發(fā)展(zhǎn)可造(zào)成管(guǎn)道(dào)的(dí)穿孔，開裂，高壓下易引發火災，爆炸(zhà)等嚴重(zhòng)事故
。

我國每(měi)年(nián)因為(wéi)腐蝕(shí)所造(zào)成的(dí)經(jīng)濟(jì)損失，占國民生產總(zǒng)值的(dí)5%左右(yòu)
。設備事(shì)故(gù)往往(wǎng)具有突發(fā)性，災(zāi)難性，引起(qǐ)爆炸，火災，中毒和(hé)環境汙染等(děng)，造(zào)成災難性(xìng)的惡(è)果(guǒ)，不但(dàn)造成重(zhòng)大經濟(jì)和(hé)環境(jìng)損失，還(huán)常常(cháng)使人民(mín)生(shēng)命財(cái)產受到(dào)重大(dà)損失
。管道(dào)腐蝕(shí)問題長期得(dé)不到(dào)解決(jué)會引(yǐn)發管漏，腐蝕穿孔(kǒng)，管(guǎn)裂，爆管等(děng)事(shì)故，會造成巨大(dà)的(dí)財(cái)產(chǎn)損失(shī)甚至(zhì)威脅人身安(ān)全(quán)
。若(ruò)不(bù)能及時(shí)進(jìn)行監測(cè)預(yù)防(fáng)和管控，可(kě)能(néng)形(xíng)成(chéng)重(zhòng)大隱(yǐn)患，給化工企業帶(dài)來嚴(yán)重的人員傷(shāng)亡(wáng)
。

從(cóng)檢(jiǎn)測(cè)方(fāng)式上來(lái)看，現階(jiē)段對管綫及儲罐(guàn)的(dí)腐(fǔ)蝕評(píng)估(gū)多以(yǐ)人(rén)工定(dìng)期抽(chōu)樣檢測為(wéi)主
。許多工業管道所處(chǔ)環境(jìng)惡劣(liè)或運(yùn)輸腐蝕(shí)性(xìng)物質，人(rén)工檢測時需(xū)要(yào)長(cháng)時間停工；同(tóng)時(shí)，日常運行中無法實(shí)現對架空(kōng)管道(dào)的(dí)檢修，需要在停機期間(jiān)搭設工(gōng)作(zuò)支架(jià)；若將常(cháng)用(yòng)的便攜式(shì)檢測設備應用於含(hán)包(bāo)覆(fù)層(céng)管(guǎn)道時(shí)，常需要(yào)提前拆除包覆層，這(zhè)些檢(jiǎn)測前的準備(bèi)工作(zuò)都顯著(zhù)降(jiàng)低了檢測(cè)效(xiào)率，增加(jiā)了工業管(guǎn)道(dào)的(dí)維(wéi)護成(chéng)本
。同(tóng)時人工(gōng)檢(jiǎn)測還容(róng)易出(chū)現漏檢(jiǎn)，誤檢等(děng)問題，無法(fǎ)消(xiāo)除(chú)安(ān)全(quán)隱(yǐn)患(huàn)
。

從檢(jiǎn)測技術上來(lái)看(kàn)，常用的(dí)管(guǎn)道(dào)腐(fǔ)蝕檢測(cè)方法(fǎ)有(yǒu)超聲檢(jiǎn)測法和探(tàn)針(zhēn)法(fǎ)
。探(tàn)針(zhēn)使用(yòng)時(shí)需(xū)要插(chā)入管道(dào)壁(bì)內(nèi)，這(zhè)會(huì)對管(guǎn)道(dào)結構產(chǎn)生破(pò)壞(huài)且(qiě)無法(fǎ)應(yīng)用(yòng)於管徑(jìng)較細的管(guǎn)道及高溫(wēn)管(guǎn)道(dào)，而(ér)超(chāo)聲波檢(jiǎn)測法是一種(zhǒng)應用(yòng)廣泛(fàn)的管道(dào)無(wú)損檢測技(jì)術，具有綠色安全，檢(jiǎn)測(cè)精(jīng)準等特點(diǎn)，目前超聲(shēng)管(guǎn)道測厚(hòu)已經成為煉油廠(chǎng)等(děng)石(shí)化企業應(yīng)用(yòng)廣泛(fàn)的(dí)管道腐(fǔ)蝕(shí)檢測手段(duàn)
。

                 圖1超聲檢測法                                         圖(tú)2 探(tàn)針(zhēn)法

傳(chuán)統(tǒng)超(chāo)聲檢測(cè)采(cǎi)用(yòng)壓電超聲(shēng)原(yuán)理，需(xū)要采用(yòng)耦(ǒu)合劑，無(wú)法(fǎ)適應(yīng)高溫，具有較(jiào)大的局(jú)限性，采(cǎi)用波導(dǎo)技術(shù)可對高溫管綫(xiàn)，儲(chǔ)罐(guàn)進(jìn)行檢(jiǎn)測(cè)，但波(bō)導(dǎo)杆(gān)檢測(cè)受耦(ǒu)合效果影(yǐng)響(xiǎng)大，電(diàn)磁(cí)超聲是(shì)一種新興的非(fēi)接觸(chù)式超聲檢(jiǎn)測(cè)方法(fǎ)，無(wú)需耦合劑，可(kě)應(yīng)用與復(fù)雜(zá)場景下(xià)的腐(fǔ)蝕檢測
。因(yīn)此，課(kè)題提(tí)出(chū)采(cǎi)用(yòng)電磁超(chāo)聲檢(jiǎn)測(cè)方式對(duì)管綫(xiàn)，儲罐腐蝕情況進(jìn)行定(dìng)點(diǎn)監測，通過物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術(shù)將檢測(cè)數據進行上傳(chuán)，最後采用計算(suàn)機對數據進行分析計(jì)算(suàn)，實現腐蝕(shí)預測和(hé)智(zhì)能預警，形成(chéng)數字(zì)化腐蝕(shí)監(jiān)測管理(lǐ)係(xì)統，實現管綫(xiàn)，儲罐的全天候(hòu)腐蝕(shí)在(zài)綫監測(cè)
。

上(shàng)世紀五十(shí)年代，超聲無損(sǔn)檢測被引入(rù)中國，並(bìng)應用於工(gōng)業(yè)生產中
。近(jìn)年來(lái)，固定化的(dí)檢測作(zuò)為(wéi)便(biàn)捷性優於傳(chuán)統人(rén)工(gōng)移(yí)動檢(jiǎn)測的一(yī)種(zhǒng)技術，受到(dào)了學者和(hé)行(háng)業內(nèi)許(xǔ)多公司的青(qīng)睞
。

2009年(nián)，王淑娟(juān)等(děng)通過構建(jiàn)三維(wéi)的(dí)電(diàn)磁超聲表麵波仿真模(mó)型(xíng)，使用(yòng)正交試驗的方(fāng)法(fǎ)對電磁(cí)超聲(shēng)換(huàn)能(néng)器(qì)的關鍵(jiàn)設計參數進行確定(dìng)，提(tí)出(chū)了(liǎo)電磁超聲換能器(qì)中永磁(cí)體，綫圈(quān)等(děng)關鍵(jiàn)部件的設計準則
。

2010年(nián)，段偉(wěi)亮等設計了(liǎo)一(yī)款基(jī)於(yú)FPGA的電磁超(chāo)聲(shēng)測(cè)厚裝(zhuāng)置(zhì)，其內(nèi)部(bù)采用(yòng)SOPC技(jì)術(shù)進行開(kāi)發(fā)設(shè)計，該(gāi)裝置(zhì)的檢測(cè)分辨(biàn)力可(kě)以(yǐ)達(dá)到0.1mm
。

2012 年，高(gāo)鬆(sōng)巍等利ANSYS限元(yuán)仿真軟(ruǎn)件構建了(liǎo)電磁超聲(shēng)換(huàn)能器(qì)的(dí)三(sān)維(wéi)仿(fǎng)真模型，研(yán)究(jiū)了電磁(cí)超(chāo)聲(shēng)表(biǎo)麵(miàn)波(bō)的輻(fú)射聲場分布情況
。其研究結(jié)果對於(yú)電(diàn)磁超聲進行長距離(lí)缺陷(xiàn)掃查(chá)時，電磁超(chāo)聲換能(néng)器(qì)的安裝位(wèi)置，安裝(zhuāng)角度等(děng)關鍵參數的(dí)確(què)定具(jù)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)指(zhǐ)導意(yì)義(yì)
。

2017年(nián)，哈(hā)爾濱工(gōng)業大學(xué)的(dí)孫(sūn)崢等(děng)人(rén)利(lì)用ARM和FPGA設(shè)計(jì)了一款(kuǎn)三通道的管道內部電(diàn)磁超聲(shēng)實時測(cè)厚係(xì)統(tǒng)，測(cè)量精(jīng)度可(kě)以(yǐ)達到0.1mm，測量範圍(wéi)在(zài) 8~35mm之間，將(jiāng)電(diàn)磁(cí)超聲換能(néng)器在(zài)管道(dào)內(nèi)部進(jìn)行掃查(chá)，可以(yǐ)實(shí)現(xiàn)一定範圍(wéi)內的管(guǎn)道內部(bù)厚度變化檢測
。

2019年，中國(guó)石油大學的楊德(dé)成利用Fluent軟件(jiàn)進行了彎(wān)管處(chǔ)的(dí)仿真(zhēn)模(mó)型構(gòu)建與分(fēn)析，通過Oka衝(chōng)蝕預測方(fāng)程分(fēn)析了顆粒(lì)參數和管道(dào)結構(gòu)參數對彎管(guǎn)衝蝕的影響，研究(jiū)了顆粒直徑和管徑(jìng)比對彎管最大(dà)衝蝕位置的影響
。其研究(jiū)結(jié)果對(duì)管道(dào)彎(wān)管處的科(kē)學檢(jiǎn)測具有重(zhòng)要(yào)的(dí)指(zhǐ)導(dǎo)意義
。

2020年，王亞(yà)平等利(lì)用COMSOL以(yǐ)及JMatPro軟件(jiàn)分析了(liǎo)高溫(wēn)環境(jìng)下對於電(diàn)磁超聲(shēng)的換能過程(chéng)的(dí)影響，以及溫度(dù)與(yǔ)超聲(shēng)橫(héng)波的能量傳遞，傳播速度等參數(shù)之間的關係(xì)，研(yán)究發現超聲波的能量(liáng)衰減程度，傳播速度均與環境溫(wēn)度成(chéng)負相(xiāng)關(guān)關係，並且(qiě)提(tí)出(chū)了溫(wēn)度(dù)補償算(suàn)法(fǎ)，為研究高溫環(huán)境下(xià)電磁超(chāo)聲測厚(hòu)的工作(zuò)情(qíng)況提供(gōng)科(kē)學指導
。

2021年，劉誌運(yùn)等將電磁超(chāo)聲(shēng)與渦(wō)流(liú)檢(jiǎn)測(cè)技(jì)術相結合，將兩種無損檢測技(jì)術(shù)的特(tè)點進行(háng)互補融合，並(bìng)分(fēn)析了復合(hé)檢(jiǎn)測技術在軌道交通檢測方麵(miàn)的(dí)應用前景，為(wéi)電(diàn)磁(cí)超聲(shēng)檢測(cè)技(jì)術(shù)的(dí)發(fā)展方向(xiàng)提(tí)供了(liǎo)新(xīn)的思路(lù)
。

綜(zōng)上所(suǒ)述(shù)，目(mù)前(qián)國內學者對(duì)於(yú)管道彎(wān)管(guǎn)固體衝(chōng)蝕模(mó)型以及(jí)電磁超聲(shēng)無(wú)損(sǔn)檢測技(jì)術(shù)進(jìn)行了深(shēn)入的(dí)科學研究，對(duì)管(guǎn)道彎(wān)管(guǎn)固(gù)體(tǐ)衝蝕影響因素和電磁超聲換能器(qì)的(dí)工作機(jī)理，結構設(shè)計以(yǐ)及係統(tǒng)研製(zhì)等(děng)研(yán)究課(kè)題均有(yǒu)相關(guān)介紹，但是實際案例(lì)較(jiào)少，未(wèi)開展大規模的(dí)應(yīng)用
。