石油圈
看首家中國本土企業如何躋身國際油氣舞臺！
來自 | TCK.W
編譯 | 二丫 大安
OTC 2018聚焦新技術獲獎名單終于揭開神秘面紗。作為全球油氣行業最受關注、最具權威的會議，OTC堪稱石油界“奧斯卡”，其每一個動態總會掀起行業內的一陣浪潮。而 “OTC聚焦新技術”獲獎名單，也包含了過去一年來自全球的最具創新性、領先性和代表性的前沿技術。
與以往不同的是，今年的OTC獲獎技術名單中，出現了首個來自中國本土企業的技術—洛陽威爾若普（TCK.W）檢測技術有限公司的鋼絲繩在線實時自動檢測系統。接下來，石油圈將帶您一覽TCK.W公司的先進技術以及它的這項“影帝級”產品。
首次實現鋼絲繩在線實時高速自動檢測
TCK.W對鋼絲繩的斷絲、疲勞等各種局部缺陷（LF）有極高的檢出率，對磨損、銹蝕徑縮、有效金屬截面積的損失（LMA）等缺陷，有準確的分辨力。成功地解決了鋼絲繩“隱患、浪費、低效”同在的三大管理矛盾，實現了“安全、節約、高效”的三重管理目標，是目前世界上最先進的鋼絲繩無損檢測設備。
某煤礦集團公司采用弱磁檢測技術對云岡礦的提升機鋼絲繩實現在線自動監測后，不僅解決了長期困擾企業的鋼絲繩安全運行隱患，而且創造了極為可觀的經濟效益：
1.隨著TCK.W便攜式無損探傷儀在云岡礦的投入使用，使得該礦對提升鋼絲繩的安全檢測水平實現了技術性跨越，徹底地改變了提升鋼絲繩靠人工檢測的單一落后管理現狀，對及時發現鋼絲繩內外部損傷，尤其是疲勞損傷等事故隱患，做到了有效的超前預防；
2.TCK.W鋼絲繩在線無損檢測技術的應用，準確合理地評估了鋼絲繩承載能力、安全系數和使用壽命，為科學用繩，降低用繩成本提供了科學依據。從管理意義上說，也為云岡礦安全管理的提升提供了可靠的技術保障；
3.TCK.W鋼絲繩在線監測系統的應用，也為云岡礦帶來了可觀的經濟效益。該礦主井、副井以及材料斜井共計四部絞車運行能耗盡鋼絲繩檢測一項每年節約近100萬kW?h，每年減少停機檢修時間共計約973h，如果這些全部用于生產，按云岡礦日均16h提升原煤5000t/d計算，將是約30.4萬噸的原煤產出，經濟效益顯著增加。
系統構成
1.TCK.w模式組合檢測安裝；
2.TCK.W智能型數采轉換裝置；
3.TCK.W行程計量裝置；
4.TCK.W檢測狀態主動提示系統；
5.TCK.W多通道終端主控裝置。
規格參數
1.損傷定位準確率：≥98% *
2.損傷當量不確定度（P）：±1%
3.鋼絲繩震擺幅限值：10—25mm
4.傳感器工作靈敏度：≥1.5V/mT
5.最大采樣速率：時域8000次/s，空域2048次/m
? ? 損傷檢出率：
? ? ? ?嚴重損傷：橫截面積損失率達到報廢上限80-100% ,實時檢出率100%；
? ? ? ?較重損傷：橫截面積損失率達到報廢上限60-80% ,實時檢出率100%；
? ? ? ?中度損傷：橫截面積損失率達到報廢上限40-60% ,實時檢出率>99%；
? ? ? ?輕度損傷：橫截面積損失率達到報廢上限20-40% ,實時檢出率>95%；
? ? ? ?輕度損傷：橫截面積損失率達到報廢上限 <20% ,實時檢出率>90%。
? ? 損傷檢測重復率：
? ? ? ?嚴重損傷：100%；
? ? ? ?較重損傷：100%；
? ? ? ?中度損傷%：>99%；
? ? ? ?輕度損傷%：>95%；
? ? ? ?輕度損傷%：>90%。
6.防爆環境：AC127V±10%\50Hz；
? 非防爆環境：AC220V±10%\50Hz；
? 額定功率：300W；
7.檢測鋼絲繩繩徑范圍：φ16～80mm；
8.檢測鋼絲繩繩速范圍：0～3 m/s；
9.監測鋼絲繩繩速范圍：3～20 m/s；
10.信號傳輸距離：
? 通信電纜接入長度：≤70m；
? 通信光纖接入長度：≤20km。
11.檢測裝置繩間占空尺寸：<φ175mm x1200mm；
12.傳感器工作環境溫度：-20℃～55℃；濕度：≤95%RH；
13.防塵防水等級達到：IP67。
TCK.W鋼絲繩在線檢測系統目前雖然主要應用于煤炭等行業，但縱觀石油行業，鉆井、井下作業、運輸、油建等各個作業過程中，鋼絲繩的使用和無損檢測也都是至關重要、不可或缺的，這也就必然會帶動鋼絲繩檢測系統在油氣行業的加速發展。
TCK.W：機器智慧檢測替代人工檢測
TCK.W公司將獨創的磁記憶規劃方法、弱磁傳感器技術、機器視覺識別損傷和測量徑縮技術系統集成，不僅可以高效準確地檢測鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕、疲勞、變形等各類損傷，徹底消除斷繩事故隱患，而且第一次解決了“鋼絲繩損傷狀態每日評價”、“損傷發展趨勢定期評估”、“鋼絲繩生命周期階段性判斷”、“突發性重大隱患實時預警”等長期困擾世界無損探傷界的技術難題。
創新與突破
TCK.W磁記憶與弱磁檢測技術在世界鋼絲繩探傷界所具有的創新與突破：
1.理論創新：創立空間磁場矢量合成新原理；
2.方法創新：發現磁記憶規劃新方法；
3.技術創新：發明弱磁檢測新技術。
突破1：完成從定性檢測到定量檢測的突破；
突破2：在線實時高速自動檢測替代定期檢測。
技術原理
（一）新發現—鐵磁性材料的磁特性
量子力學證明：在鐵磁性材料的組織結構中，密集排列著一種物質—磁疇。每個磁疇都有一個自旋磁矩方向。如果某一方向的磁疇具備數量上的優勢，材料就會在宏觀上顯示出磁性。如果磁疇中自旋磁矩的方向無序，則無磁性表現。
（二）新創造—磁記憶檢測法
如果沿鋼絲繩軸向建立的磁能積等量、均勻、連續分布；則任意體積元內的磁能積也應等量、均勻。磁力線密度相同，磁通量相等。給定的記憶磁場由此形成。
向鋼絲繩施加一個外部磁場，就會改變鐵磁性材料中某一方向的磁疇數量，使所有載荷材料具有適度的低量級磁能積，從而形成一種“記憶磁場”。記憶磁場不會隨外部磁場退出而消失，只要沒有劇烈的機械振動或高溫等條件出現，就會長期穩定地存在。
（三）弱磁傳感器
TCK.W 弱磁傳感器基于創新的“空間磁場矢量合成”原理，給定弱電磁場調制解調，與磁記憶規劃后的弱磁場信息形成物理場關聯關系。通過提取已施加磁載的鐵磁性材料記憶信息，完成定量識別被測鋼絲繩的各種缺陷。
弱磁傳感器具有高靈敏、高分辨率、高速響應、無基噪工作等突出的優點。
（四）磁能勢變化特征
鋼絲繩在拉、彎、扭等機械負荷反復作用下，材料組織會產生斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等退化，導致應力集中。磁力線在退變的體積元中，只能沿不規則的低能耗路徑排布。磁通密度隨之變化，磁能積分布出現不均勻，各體積元產生磁能勢分布差異。
退變程度越嚴重，磁能勢差異就越突出。只要對鋼絲繩正常體積元記憶的磁能勢特征信息進行標定，并與提取的其他體積元信息進行對比，即可有效地識別載荷材料因退變而產生的磁能勢差異。分析這種物理場變量信息和對應的機械承載性能之間的量化關系，就可以實現鋼絲繩量化檢測的技術目標。
通過長期反復的實驗對比， TCK.W 解決了由鋼絲繩載荷材料物理場變量直觀映射機械承載性能相關變量關系的技術課題。
連續采樣后，通過TCK.W 的數學分析模型，對各體積元磁能勢差異樣本值進行圖表化處理、統計學計算和曲線波型分析，就能把影響鋼絲繩機械承載性能的細部缺陷清晰地反映出來，同時給出描述這些退變特征危險程度的等效映射量值，提供準確、客觀的安全評估基礎信息。
檢測流程：磁記憶規劃(P)—標定(D)—弱磁檢測(T)—數據處理(M)
創新的機器視覺識別技術
機器視覺識別技術是用機器代替人眼和卡尺，在高速運行的同時完成鋼絲繩缺陷的測量、檢查。將圖像處理、人工智能、光電一體化技術系統集成，把攝取的損傷信息轉變成數字信號傳送到主控系統，通過算法抽取特征，可以準確地識別鋼絲繩的各種外部缺陷。機器視覺識別技術在分辨并統計鋼絲繩表面6d/30d的斷絲數量、測量鋼絲繩接頭變化和直徑變化等方面，具有突出的技術優勢?？朔巳斯z查效率低、準確性差的弊端。
洛陽TCK.W檢測技術公司
洛陽TCK.W檢測技術有限公司擁有目前世界上最先進的“弱磁”檢測技術，并擁有這一核心技術的全部知識產權。
TCK.W的弱磁檢測技術具有三大創新和兩大突破。不僅成功地解決了困擾世界無損探傷界長達100年的鋼絲繩檢測技術難題，而且檢測結果可以比歐洲等發達國家鋼絲繩檢測標準的要求做的更好。
TCK.W鋼絲繩檢測技術擁有29項發明和實用新型專利，19項軟件著作權。
TCK.W系列產品已廣泛應用于礦山、港口、石油、電力、重工、鋼鐵冶金、索道、電梯、國防軍工等眾多領域，產品出口歐盟，美國，日本，新加坡等42個國家和地區，全球客戶超過2500家，已成為全球鋼絲繩檢測領域的領袖公司
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二丫：131-3255-0596；zhanglingyu@raiborn.com
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