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产品详情
电场指纹法壁厚智能测量系统(TIMS-FSM)



1、TIMS-FSM简介

TIMS-FSM(壁厚智能测量系统FSM)是一种新型的在线、原位、实时测量的无损检测技术。本质是电位矩阵法。由按照一定间距焊接到管道外壁上的电极矩阵和测量系统构成。整个系统与介质无直接接触,是一种非介入式的测量方法。通过电极矩阵的电压变化直接测量材料本体的壁厚损失。不仅可测量均匀腐蚀,坑蚀、冲蚀等局部腐蚀,还可以定位局部腐蚀。


2、TIMS-FSM使用环境

TIMS-FSM可广泛适用于油气管道,工艺管道,海底管道,容器设备等高风险部位的剩余壁厚监测。





3、TIMS-FSM产品技术参数

l  FSM使用环境:油气管道、工艺管道、海底管道、容器等高风险部位

l   主机使用环境:Ex d II B T4 Gb,IP65,-2085°C

l   电极矩阵使用温度:与管道同温度,<500°C

l   电极矩阵使用寿命:焊接可靠的电极矩阵寿命可与管道同寿命

l   测量精度:0.5%WT(WT—测量时刻金属装备监测部位的剩余壁厚,简称壁厚)

l   厚度测量范围:<50mm。 更大的壁厚和特殊的构型需要定制

l   系统软件:TIMS-ViewPro软件自动分析处理测量数据,并具备远程硬件诊断功能

l   通讯接口:GPRS/RS485/北斗卫星/WIFI/无线232

l   供电方式:市电(220V,50HZ)、太阳能等

l   服务:按企业的需求(例如培训、报告、维护)


4、TIMS-FSM监测数据云平台

所有的监测节点都可以通过GPRS/RS485/北斗卫星/WIFI/无线232物联网方式将数据传输到管理中心,实现数据的有效管理。



5、数据云平台管理软件TIMS-ViewPro


6、TIMS-FSM的专有技术—牵扯效应、小腐蚀坑问题

① 解决业界多年来意识到但一直没有解决的牵扯效应问题。建立FSM中牵扯效应的数值模型和消除方法。在理论上完善FSM方法。

② 解决小于对应电极区域内坑蚀面积、深度不可求解的问题,在理论上发展FSM方法。

6.1  TIMS-FSM牵扯效应

当某一区块的电阻由于腐蚀变薄而电阻增加时,它的电流将减少,电压相对增加,但它的前、后、左、右电阻上的电流场将受到牵扯的扰动影响而变化,导致电压发生变化,造成很大误差,即电流的分布由于腐蚀坑的存在将不再均匀,表观测量电阻与实际厚度变化不再一致。。特别在变化电阻的相邻区域影响很大,导致坑蚀测量误差很大。这种现象为牵扯效应。

牵扯效应多年前就已经被国外学者意识到,但由于腐蚀区域的大小、深度和位置的随机性和复杂性,受干扰的电流场分布难以量化和确定,使该问题一直没有得以解决。

国外同类型产品也尚未解决这个问题。

我们利用电阻网络数学模型,成功解决了牵扯效应。




6.2  小腐蚀坑问题

FSM在理论上还有一个极大的缺陷:在坑蚀面积小于一对电极对所覆盖的区域时(我们定义为小腐蚀坑), 测得的电压变化在求解坑蚀面积与深度是多解的, 即由测得的电压变化是无法准确得知坑蚀面积与深度的。仅仅依靠一对电压变化是无法准确得知坑蚀面积与深度的。目前国际上通用的办法是:

①在经验的基础上,根据电压变化值和经验公式得到腐蚀量。我们的理论分析和实验表明,根据经验公式得到腐蚀量误差极易达到10-20%壁厚。

②限定被测坑蚀面积必须大于一定的值。

我们提出主副电压法,成功解决了这个问题。


7、各种监测技术的特点对比


7.1  TIMS-FSM的特点


7.2  传统技术的两大主要特点


8、现场应用


8.1、管道及TIMS-FSM的基本情况




8.2、管道壁厚随监测时间的变化趋势




结论:数据显示,管道壁厚数据9.5mm-10.4mm之间,壁厚偏差符合《GBT 9711-2011石油天然气工业管道输送用管》的规定。


8.3、管道腐蚀量随监测时间的变化趋势





结果显示:此案例,在腐蚀发生的监测过程中,管道壁厚损失在0.05mm以内。


8.4、现场案例