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PMSI—新型管道应力安全检测技术领航者
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
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姓名 |
学院/所学专业 |
入学/毕业时间 |
学号 |
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何腾蛟 |
石油与天然气工程学院/石油与天然气工程 |
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三、指导教师
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姓名 |
学院/所学专业 |
职务/职称 |
研究方向 |
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廖柯熹 |
石油与天然气工程学院 |
教授 |
油气管道完整性 |
四、项目简介
随着油气管道建设规模不断扩大、服役时间长，管道面临的安全风险也日益严峻。目前，全世界有近500万公里油气管道无法进行内检，而市场上管道无损检测技术只能检测管道宏观缺陷，无法检测微观缺陷，不能量化管道应力集中风险。针对这一市场痛点问题，团队研发出一种新型管道安全状态非接触式磁检测装置——PMSI-Sentinel 2.0 。该装置通过分析远程连续采集到的管道磁场数据，可直接精确定位管道的缺陷位置，并判断缺陷损伤等级，从而评估管道安全状态。该技术以其非接触检测、识别微观缺陷、量化应力集中程度的优势打破了市场垄断，填补了管道应力检测领域的技术空缺，为无法进行内检的管道提供全面的解决方案。
目前，团队与校外公司合作建立校企联合实验室，拥有核心发明专利技术10余项，其中包括美国发明专利2项，PMSI技术已成功在新疆、山东、贵州、云南成功应用，共计检测管道200余公里，直接经济效益约500余万元。
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成果类别 |
成果名称 |
相关团队成员 |
相关指导老师 |
备注 |
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软件著作权 |
非接触式磁检测信号处理与识别软件V1.0 |
陈迪、廖柯熹、何腾蛟、赵建华、周飞龙 |
廖柯熹 |
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软件著作权 |
管道非接触式磁检测焊缝信号识别软件V1.0 |
何腾蛟、廖柯熹、周飞龙、陈迪 |
廖柯熹 |
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软件著作权 |
基于远程磁检测的铁磁管道应力值计算软件V1.0 |
何腾蛟、廖柯熹、何国玺、陈哲 |
廖柯熹、何国玺 |
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软件著作权 |
基于磁记忆检测的高钢级管道环焊缝安全状态评估软件V1.0 |
朱洪东、廖柯熹、何国玺、陈哲 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
NON-CONTACT REAL-TIME STRESS MONITORING METHOD METHOD FOR BURIED PIPELINE |
Guoxi He、TengjiaoHe、Kexi Liao、Jianhua Zhao、Shuting Yang |
Kexi Liao、Guoxi He |
美国专利 |
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发明专利 |
SAFETY PIPE LOOP AND METHOD FOR STRAIN MONITORING OF MOUNTAINOUS PIPELINES |
Tengjiao He、KexiLiao、Guoxi He、Shuai Zhao、Shuting Yang、Hongdong Zhu、JianTang. |
Kexi Liao、Guoxi He |
美国专利 |
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发明专利 |
一种埋地管道非接触式应力实时监测方法 |
廖柯熹、何腾蛟、何国玺、赵建华、杨淑婷 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种管道磁异常综合指数F值快速计算方法及实验装置 |
廖德琛、廖柯熹、何国玺、王亮、何腾蛟、赵建华
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廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种埋地金属管道埋深及走向检测方法 |
李博阳、廖柯熹、何国玺、何腾蛟、赵建华、朱洪东、唐鉴 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种管道缺陷快速磁检测装置与方法 |
廖德琛、何腾蛟、廖柯熹、何国玺、唐鉴、朱洪东、王亮、汪冉 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种管道轴向应力快速检测装置与方法 |
廖德琛、廖柯熹、何腾蛟、何国玺、赵建华、 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种山区管道应变在线监测系统 |
王亮、廖柯意、何国玺、何腾蛟、赵建华、廖德琛 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
山地输气管道内腐蚀缺陷检测与评价方法 |
何国玺、唐鉴、廖柯熹、朱洪东、何腾蛟、段旭东、李博阳、陈哲 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
管道安全状态评估方法与阶梯式升压管道安全复产方法 |
廖柯熹、朱洪东、何腾蛟、何国玺、李博阳 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种埋地管道安全状态监测与预警方法 |
廖柯熹、何腾蛟、何国玺、朱洪东、黄元洁、唐鉴、邓莎莎 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种埋地管道非接触式应力实时监测方法 |
廖柯熹、何腾蛟、何国玺、赵建华、杨淑婷 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种山地管道环焊缝非接触识别定位方法 |
廖柯熹、何腾蛟、何国玺、彭善碧 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
一种钢质管道永磁体磁化装置 |
赵建华、廖柯熹、王丽萍、曾禄轩 |
廖柯熹、何国玺 |
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发明专利 |
非接触式管道磁检测方法 |
侯曲波、胡祥云、廖柯熹、余杰 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
Early Inspection of Weld Seams on Gas Pipelines Based on Metal Magnetic Memory Method |
Kexi Liao、Lijia Long and Huaixin Zhang |
Kexi Liao |
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期刊 |
A NOVEL THREE-DIMENSIONAL NON-CONTACT MAGNETIC STRESS INSPECTION TECHNOLOGY AND ITS APPLICATION ON LNG PIPELINE |
Guoxi He、Tengjiao He、 Kexi Liao、Hongdong Zhu、Shuai Zhao |
Guoxi He、Kexi Liao |
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期刊 |
Theoretical research on the characteristics of the self-magnetic leakage field induced by ferromagnetic pipelines |
Chanqjun Li、Chao Chen、Kexi Liao、Wenlong Jia and Qian Huang |
Kexi Liao |
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期刊 |
A quantitative study of signal characteristics of non-contact pipeline magnetic testing |
Changjun Li、Chao Chen and Kexi Liao |
Kexi Liao |
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期刊 |
Experimental and numerical analysis of non-contact magnetic detecting signal of girth welds on steel pipelines |
Guoxi He、Tengjiao He、Kexi Liao、Shasha Deng、Di Chen |
Guoxi He、Kexi Liao |
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期刊 |
Quantitative study on magnetic-based stress detection and risk evaluation for girth welds with unequal wall thickness of high-grade steel pipelines |
Tengjiao He、Kexi Liao 、Guoxi He、 Jianhua Zhao、Shasha Deng、Jihui Leng |
Guoxi He、Kexi Liao |
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期刊 |
埋地管道环焊缝非接触式磁力检测技术与应用 |
廖柯熹、彭浩、何腾蛟、何国玺、冷古辉、赵建华 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
埋地油气管道应力集中磁力外检测技术 |
廖柯熹、何腾蛟、李明红、何国玺 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
一种埋地管道腐蚀缺陷检测方法 |
廖柯熹、冷吉辉、何腾蛟、刘鑫、彭浩 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
埋地管道环焊缝非接触式磁力检测技术及应用 |
廖柯熹、彭 浩、何腾蛟、何国玺、冷吉辉、赵建华 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
山地小口径管道的非接触式磁力检测 |
张少春、庞洪晨、 廖柯熹、朱洪东、何腾蛟、乔 实、李云飞 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
一种埋地管道全线检测与评价方法 |
廖柯熹、廖德琛、何腾蛟、王 亮、何国玺 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
铁磁管道非接触式应力磁检测方法及应用 |
廖柯熹、李博阳、赵建华、庞洪晨 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
弱磁检测技术研究进展与展望 |
李博阳、廖柯熹、何腾蛟、何国玺 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
山区滑坡管道应力磁检测技术 |
朱洪东、廖柯熹、何腾蛟、何国玺 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
埋地天然气管道安全状态检测评价技术分析 |
何腾蛟、廖柯熹、何国玺、赵建华 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
浅谈适用于天然气站场管道的无损检测技术 |
王磊、齐昌超，吴冠霖、张 健、廖柯熹 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
非接触磁应力检测技术在提离高度检测中的应用 |
廖柯熹、廖德琛、何国玺、赵建华、王亮 |
廖柯熹、何国玺 |
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期刊 |
酸性气田输气管道腐蚀缺陷外检测技术 |
贾文龙、廖柯熹、吴瑕、王涛 |
廖柯熹、何国玺 |
加强管道应力安全检测、更新检测技术，防止因应力失效导致的管道断裂、变形等事故的发生，对于维护国家能源安全具有重要的战略意义。PMSI技术能有效降低69.7%的管道应力风险事故率，提高油气管道完整性管理水平，有力支撑国家管网公司科学技术的发展，为“中缅油气管道”和“西气东输管道”等重点工程的安全平稳运行提供了强大动力，对推进我国西南地区经济结构调整和增长方式转变、加快经济社会发展和民族地区的发展具有重要意义。
一方面，保障“一带一路”沿线油气管道正常运营将惠及沿线民生，能够帮助贫困地区解决能源问题、提供更多就业岗位以促进共同发展。另一方面，“一带一路”沿线基础工程建设规模增大，中国已对外承包工程业务超3万亿美元，油气管道对外承包额也逐年增加，保障对外管道建设及使用安全，也是提升“一带一路”沿线国家和世界各国对“一带一路”认可度的重要途径。除此之外，PMSI技术能够有效降低约60%的检测和监测成本，符合“一带一路”发展中国家的经济水平，有助于提升我国的国际形象。
管道磁应力检测技术（PMSI-Sentinel 2.0）作为一种新型的管道技术诊断方法，其开发的应力评估算法可通过磁场数据评估管道缺陷值。可实现对管道应力安全的定量评估，从而直接评定管道完整性，大幅度提高管道安全检测的可靠性。相较于传统无损检测技术，PMSI技术具有以下创新特点：1）非接触式检测。PMSI技术克服了传统无损检测技术必须与管道接触的局限性，可以在地面非开挖条件下对管道实现远程检测，因此无需对管道提前处理，减少施工成本；2）全面的缺陷检测。PMSI技术解决了传统技术只能检测特定类型缺陷的问题，可以检测管壁产生的任意类型的缺陷，节省繁琐检测带来的高昂检测费用；3）不受管道工况的限制。只要管道由铁磁材料构成，就可适用PMSI检测，因此在检测期间无需调整运行参数，甲方公司可以保持正常运营盈利。经过多年发展，团队已经将PMSI技术成功应用到工程实际中，在中石油、中石化和中海油旗下油田及管道公司共计10余家单位开展了相关科研项目，通过大量实践，不断提升产品精度与检测可靠性。
根据自然资源部《国家能源发展报告》和《中长期油气管网规划》的数据，预计2025年我国油气管道总里程将达到24万公里。通过调查发现，近60%的管道存在缺陷，并保持10%以上年增速，应力安全检测市场规模预计将突破100亿。同时PMSI技术通过产品升级和技术交叉融合，能在铁路交通、航空航天、船舶等领域广泛应用，预计市场规模分别为64亿/年、50亿/年和10亿/年。团队将采用技术服务和产品直销结合的商业模式，集成PMSI检测仪与应力智能分析软件，向油气公司出售一体化智能检测“傻瓜机”。同时，为推广塞弗特产品，在克拉玛依油田建设样板工程，提升品牌知名度。采用行业论坛展会、业界媒体等多渠道宣传模式，实现全方位市场渗透。注重客户体验，推出管道安全检测一条龙服务，把握市场资源。