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廣東電網公司研發國內首個便攜式鋼管結構腐蝕層析成像裝置
發布日期：2023-05-29 瀏覽次數：3179
南網報訊 近日，廣東省潮州市110千伏崗東線的鋼管桿“系”上了一條特制的小“腰帶”。盡管只有數指寬度，作用卻不可小覷。廣東電網公司電力科學研究院的羅嘯宇博士介紹，該“腰帶”采用可將電磁能轉換為機械能的磁性伸縮材料，其振動發出的超聲導波能夠精準評估桿塔內部的腐蝕狀態，推動電網運維由事后搶修向事前感知轉變。
在電網輸變電領域，鋼管組合塔、鋼管桿和變電鋼結構等封閉桿狀結構被廣泛應用。廣東地處嶺南，具有高溫、高濕的氣候特征，金屬部件的腐蝕問題尤為突出。隨著線路設備運行年限的增加，如何有效檢測和評估隱蔽環境下鋼管結構部件的腐蝕狀態，成為電力行業的痛點和難點。
“以前，管狀結構內部有無積水、是否存在嚴重腐蝕等問題都無法得到準確評估，導致運維人員處于‘盲目’狀態。這給電網本質安全帶來了巨大的隱患。”羅嘯宇說，為了掃清這些隱蔽結構檢測的“盲點”，廣東電網公司電力科學研究院材料與結構所無損檢測團隊先后完成超聲導波在鋼管結構上的傳輸特點分析、波場特性模擬仿真，持續改良超聲導波換能器設計，最終提出了基于超聲導波的管道缺陷動態檢測方法和鋼管桿層析成像的缺陷監測方法，并自主研發了國內首個便攜式鋼管結構腐蝕層析成像裝置。
有了換能器和成像裝置，小“腰帶”的作用得以發揮。只需運維人員將截取、磁化后的磁致伸縮帶材粘貼在鋼管桿表面，再利用換能器帶動帶材振動，在鋼管桿中形成超聲導波，便攜式成像裝置便能自動完成超聲導波反射信號采集、掃描層析成像、缺陷分析和腐蝕評估，為電網鋼管狀結構無損檢測提供了科學管用的工具。
“通俗地講，現場檢測過程就像為鋼管桿做‘B超’，可以事先發現隱蔽的腐蝕問題，采取相應的措施進行修復，從而保證電網的安全穩定運行。”廣東電網公司電力科學研究院材料與結構所專家董重里說，它不僅填補了隱蔽結構檢測的空白，提高了電網的安全性和穩定性，而且具備成本低、檢測速度快、人工復檢率低等優點，適用于不同直徑規格和截面類型的鋼管桿內外壁腐蝕檢測，擁有良好的應用前景。
目前，該成像裝置已在東莞、潮州供電局穩定試運行超過4個月，發現并處理多個鋼管結構內部大面積腐蝕問題。隨著技術的不斷發展，缺陷數據和檢測波形的進一步豐富，裝置直接判斷腐蝕區域面積和腐蝕大小坑深度的精度也將進一步提升。屆時，一線人員的復檢量將大大降低，切實為基層工作減負增效。
（孔德淇 丘映丹 呂旺燕）
在電網輸變電領域，鋼管組合塔、鋼管桿和變電鋼結構等封閉桿狀結構被廣泛應用。廣東地處嶺南，具有高溫、高濕的氣候特征，金屬部件的腐蝕問題尤為突出。隨著線路設備運行年限的增加，如何有效檢測和評估隱蔽環境下鋼管結構部件的腐蝕狀態，成為電力行業的痛點和難點。
“以前，管狀結構內部有無積水、是否存在嚴重腐蝕等問題都無法得到準確評估，導致運維人員處于‘盲目’狀態。這給電網本質安全帶來了巨大的隱患。”羅嘯宇說，為了掃清這些隱蔽結構檢測的“盲點”，廣東電網公司電力科學研究院材料與結構所無損檢測團隊先后完成超聲導波在鋼管結構上的傳輸特點分析、波場特性模擬仿真，持續改良超聲導波換能器設計，最終提出了基于超聲導波的管道缺陷動態檢測方法和鋼管桿層析成像的缺陷監測方法，并自主研發了國內首個便攜式鋼管結構腐蝕層析成像裝置。
有了換能器和成像裝置，小“腰帶”的作用得以發揮。只需運維人員將截取、磁化后的磁致伸縮帶材粘貼在鋼管桿表面，再利用換能器帶動帶材振動，在鋼管桿中形成超聲導波，便攜式成像裝置便能自動完成超聲導波反射信號采集、掃描層析成像、缺陷分析和腐蝕評估，為電網鋼管狀結構無損檢測提供了科學管用的工具。
“通俗地講，現場檢測過程就像為鋼管桿做‘B超’，可以事先發現隱蔽的腐蝕問題，采取相應的措施進行修復，從而保證電網的安全穩定運行。”廣東電網公司電力科學研究院材料與結構所專家董重里說，它不僅填補了隱蔽結構檢測的空白，提高了電網的安全性和穩定性，而且具備成本低、檢測速度快、人工復檢率低等優點，適用于不同直徑規格和截面類型的鋼管桿內外壁腐蝕檢測，擁有良好的應用前景。
目前，該成像裝置已在東莞、潮州供電局穩定試運行超過4個月，發現并處理多個鋼管結構內部大面積腐蝕問題。隨著技術的不斷發展，缺陷數據和檢測波形的進一步豐富，裝置直接判斷腐蝕區域面積和腐蝕大小坑深度的精度也將進一步提升。屆時，一線人員的復檢量將大大降低，切實為基層工作減負增效。
（孔德淇 丘映丹 呂旺燕）
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