在检测聚乙烯管道缺陷时应用太赫兹非破坏性测试技术
Hailiang Nie1, Fengdan Hao2, Litao Wang3
1Institute of Safety Assessment and Integrity, State Key Laboratory for Performance and Structure Safety of Petroleum Tubular Goods and Equipment Materials, Tubular Goods Research Center of CNPC, Xi'an 710077, China.
ACS omega
|August 7, 2023
概括
太赫兹时域光谱有效检测非黑色聚乙烯管道中的缺陷. 由于碳吸收,需要更高功率的太赫兹设备来检查黑色聚乙烯管道,从而推进天然气管道的非破坏性测试.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 聚乙烯 (PE) 管道对于城市天然气配送至关重要.
- 目前用于PE管道的非破坏性测试 (NDT) 方法缺乏成熟度和可靠性.
- 对于非金属管道,迫切需要先进的NDT技术.
研究的目的:
- 调查太赫兹时域光谱学 (THz-TDS) 的应用,以检测PE管道的内部缺陷.
- 评估THz-TDS对非黑色和黑色PE管道材料的有效性.
- 确定THz-TDS的可行性,作为PE管道的可行的NDT方法.
主要方法:
- 使用太赫兹时域光谱学 (THz-TDS) 来分析PE管样本.
- 在PE管样本中引入预制缺陷以进行受控测试.
- 对比了不同功率的特拉赫兹设备的性能,用于检测不同类型的PE管道中的缺陷.
主要成果:
- 在非黑色PE管道中,THz-TDS成功检测出常见的缺陷,误差为<10%.
- 更高功率的太赫兹设备在检测黑色PE管道缺陷方面表现出能力.
- 低功率设备因碳含量和强的太赫兹波吸收而与黑色PE管道扎,导致图像分辨率差.
结论:
- 太赫兹时域光谱是非金属PE管道的一个有前途的NDT技术.
- 对于黑色PE管道的THz-TDS的有效性取决于设备功率,对于含碳材料来说,需要更高的功率.
- 这项研究为改善非金属管道行业的检查技术铺平了道路.


