2025年3月9日，在西安市一處某燃氣集團聚乙烯管道熱熔焊接鋪設現場(chǎng)，中國石油集團工程材料研究院進(jìn)行了國內首臺套石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線(xiàn)自動(dòng)檢測設備的現場(chǎng)應用試驗，取得圓滿(mǎn)成功！

試驗所用的石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線(xiàn)自動(dòng)檢測設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)，能夠對非金屬管道進(jìn)行在線(xiàn)自動(dòng)無(wú)損檢測，對結構內部的缺陷進(jìn)行尺寸計算及三維重構，為缺陷的適用性評價(jià)提供檢測數據。

此次現場(chǎng)應用試驗，項目團隊對現場(chǎng)焊接完成的DN250聚乙烯管道熱熔接頭進(jìn)行即時(shí)三維掃描成像，單道焊口的100%太赫茲檢測過(guò)程耗時(shí)約30分鐘，與現場(chǎng)管道熱熔焊接速度一致。檢測結果能夠將聚乙烯管道熱熔接頭整體缺陷情況實(shí)時(shí)顯示，為現場(chǎng)焊接質(zhì)量控制提供有效支撐。

目前聚乙烯管道已大量應用于油氣田地面集輸、城鎮燃氣、煉化等領(lǐng)域，解決了普通碳鋼管材的腐蝕問(wèn)題。相比金屬管道，國內外聚乙烯管道無(wú)損檢測技術(shù)的研究和應用相對滯后，無(wú)法對母材及焊接缺陷進(jìn)行有效、準確的檢測評價(jià)，導致安全事故頻發(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等獨特優(yōu)勢，但一直未解決曲面缺陷和現場(chǎng)在線(xiàn)檢測難題。

自2020年以來(lái)，項目團隊在國家、集團及省部級重點(diǎn)研發(fā)計劃等項目支撐下，攻克了非金屬管道太赫茲現場(chǎng)檢測的時(shí)域頻譜優(yōu)選、缺陷特征識別、自動(dòng)掃描工裝設計控制及高精度缺陷形狀及尺寸三維重構等難題，最終成功研制出石油化工用聚乙烯管道太赫茲在線(xiàn)自動(dòng)檢測國內首套設備。

該設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)驗室驗證檢出率大于95%，尺寸檢測誤差＜50 μm。

非金屬管道的無(wú)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(xiàn)自動(dòng)檢測設備的應用將為聚乙烯管道熱熔焊接接頭無(wú)損檢測提供一種專(zhuān)業(yè)、科學(xué)、可靠的無(wú)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(lái)源：中國石油集團工程材料研究院

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