>
Fa   |   Ar   |   En
   ارزیابی غیرمخرب خوردگی زیر عایق خط لوله نفت و گاز با استفاده از پروفایلگیر خطی پرتوی گاما و ایکس به روش مونت‌کارلو  
   
نویسنده کبیر مصطفی ,آفریده حسین ,قرقره‌چی میترا ,چای جانگ-سئو
منبع فناوري آزمون هاي غيرمخرب - 1402 - دوره : 3 - شماره : 4 - صفحه:60 -67
چکیده    حجم زیادی از خطوط لوله‌ی نفت و گاز و بخصوص در صنایع پتروشیمی، خطوط لوله دارای عایق‌هایی از جنس‌های مختلف است. در بسیاری از موارد یک روزنه یا نشتی کوچک می‌تواند مسیر را برای نفوذ آب و سایر مایعات خورنده باز نماید و خوردگی زیر عایق (cui) ایجاد شود. این خوردگی به هیچوجه با روش‌های مرسوم و از روی عایق قابل تشخیص نیستند. با روش های معمول بازرسی غیر مخرب نظیر تست های بصری و فراصوتی بعلت عدم دسترسی به فلز خط لوله امکان پذیر نیست. یکی از موثرترین روش‌های غیرمخرب برای این منظور استفاده از دستگاه‌های پروفایلگیر پرتویی هستند. در این مقاله با استفاده از روش مونت کارلو ابتدا طیف اشعه ایکس متداول برای این روش 70kev و 90 kev شبیه‌سازی شد و رادیوایزوتوپ‌های صنعتی مورد استفاده شامل ir-192 و co-60 نیز به عنوان چشمه در نظر گرفته شده اند. فانتوم‌های خط لوله پیاده‌سازی شده از جنس فولاد کربنی به ضخامت 6mm و عایق پلی‌اتیلنی به ضخامت 24 mm هستند. خوردگی مصنوعی به عمق 3 mm روی دیواره خط لوله ایجاد شد. آشکارساز خطی تک انرژی از جنس csi(tl) به ضخامت 5mm و با گام پیکسلی 1.6 mm در کد پیاده‌سازی شد و سیگنال مکانی روی آن به ثبت رسید. ترابرد فوتون‌های ایکس و گاما برای چشمه های مورد استفاده به صورت ویژوال برای 20000 فوتون ثبت شد و سیگنال ثبت شده روی آشکارساز به همراه انرژی انباشت شده در هر پیکسل از آشکارساز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان‌دهنده‌ی عملکرد مناسب سیستم پیاده شده در مکان‌یابی و تشخیص عیوب خوردگی زیر عایق می‌باشد.
کلیدواژه آزمون‌های غیرمخرب، پرتوی ایکس و گاما، روش مونت کارلو،، پروفایلگیر خطی
آدرس دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران), دانشکده مهندسی انرژی و فیزیک, ایران, دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی‌تکنیک تهران), دانشکده مهندسی انرژی و فیزیک, ایران, دانشگاه skku, کالج مهندسی اطلاعات و ارتباطات, کره جنوبی, دانشگاه skku, کالج مهندسی اطلاعات و ارتباطات, کره جنوبی
پست الکترونیکی m.ghergherehchi@gmail.com
 
   non-destructive evaluation of corrosion under insulation in oil and gas pipelines using gamma and x-ray linear profilers using monte carlo method  
   
Authors kabir mostafa ,afarideh hossein ,ghergherehchi mitra ,chai jong-seo
Abstract    a substantial volume of oil and gas pipelines, particularly in petrochemical industries, are insulated with various materials. in many cases, a small opening or leak can allow water and other corrosive liquids to penetrate, leading to corrosion under insulation (cui). this type of corrosion is not detectable through conventional methods over the insulation. with the usual methods of non-destructive inspection, such as visual and ultrasonic tests, it is not possible due to the lack of access to the metal of the pipeline. one of the most effective non-destructive methods for this purpose is the use of radiographic profiling devices. in this paper, using the monte carlo method, the common x-ray spectra for this technique at 70 kev and 90 kev were simulated. industrial radioisotopes used, including ir-192 and co-60, were considered as sources. the pipeline phantoms implemented were made of 6mm thick carbon steel and 24mm thick polyethylene insulation. artificial corrosion with a depth of 3mm was created on the pipeline wall. a single-energy linear detector made of csi(tl) with a thickness of 5mm and a pixel pitch of 1.6mm was implemented in the code, and the spatial signal was recorded on it. the transport of x-ray and gamma photons for the used sources was visually recorded for 20,000 photons, and the signal recorded on the detector, along with the accumulated energy in each detector pixel, was measured. the results indicate the suitable performance of the implemented system in locating and detecting cui defects.a substantial volume of oil and gas pipelines, particularly in petrochemical industries, are insulated with various materials. in many cases, a small opening or leak can allow water and other corrosive liquids to penetrate, leading to corrosion under insulation (cui). this type of corrosion is not detectable through conventional methods over the insulation. with the usual methods of non-destructive inspection, such as visual and ultrasonic tests, it is not possible due to the lack of access to the metal of the pipeline. one of the most effective non-destructive methods for this purpose is the use of radiographic profiling devices. in this paper, using the monte carlo method, the common x-ray spectra for this technique at 70 kev and 90 kev were simulated. industrial radioisotopes used, including ir-192 and co-60, were considered as sources. the pipeline phantoms implemented were made of 6mm thick carbon steel and 24mm thick polyethylene insulation. artificial corrosion with a depth of 3mm was created on the pipeline wall. a single-energy linear detector made of csi(tl) with a thickness of 5mm and a pixel pitch of 1.6mm was implemented in the code, and the spatial signal was recorded on it. the transport of x-ray and gamma photons for the used sources was visually recorded for 20,000 photons, and the signal recorded on the detector, along with the accumulated energy in each detector pixel, was measured. the results indicate the suitable performance of the implemented system in locating and detecting cui defects.
Keywords non-destructive testing ,linear profiler ,x-ray and gamma ray ,monte carlo method ,corrosion under insulation (cui) ,pipelines
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved