工程師開發了一種受自然界啟發的新掃描技術,可以檢測石油和天然氣管道中的腐蝕金屬。
通過模仿蝙蝠如何使用不同波長的超聲波來檢測物體,尋找并避開掠食者,工程師開發了一種新系統,該系統結合了兩種不同類型的輻射,快速中子和伽馬射線,以檢測腐蝕-這是管道泄漏的主要原因。
數千公里的管道用于在全球范圍內遠距離輸送石油和天然氣,泄漏是每年造成數百萬美元損失的主要問題,并且有可能導致事故和傷害以及嚴重的環境破壞。
通常,用超聲波或電磁技術測量輸油管道中的腐蝕。然而,這些對于地下管道或覆蓋有混凝土或塑料絕緣層的管道是不實際的。
由蘭開斯特大學,國家物理實驗室的工程師和技術公司Hybrid Instruments Ltd.開發的新系統,利用了隔離的快中子和伽馬輻射的反射信號,即“后向散射”。
中子和伽馬射線具有有用的互補特性。中子主要與塑料等低密度材料發生相互作用。此外,快速中子具有高穿透力,因此適合探測厚材料。伽馬射線主要與金屬相互作用,但并不總是能夠穿透非常厚的高密度材料。
兩種輻射類型會產生不同的電子信號。這意味著研究人員可以使用一種稱為“混合場分析儀”的新型檢測設備同時保留兩種輻射的數據,該設備先前由蘭開斯特大學和混合儀器有限公司開發。
該系統產生一個鉛筆狀的中子和伽馬射線探測光束,該光束指向被檢查的鋼段。該團隊在實驗室中對不同厚度的碳鋼樣品實時測試了這兩種成像技術。
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