[發(fā)明專利]一種管道凹陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110248225.5
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102954996A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 宋漢成;馮慶善;王學力;張海亮;燕冰川;張永盛
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82;G01B7/24
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術領域

本發(fā)明是一種管道凹陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法。涉及測量磁變量和管道系統(tǒng)技術領域。

背景技術

管道凹陷的檢測判定目前主要采用幾何內檢測器，檢測器裝載多個機械臂，如果管道出現(xiàn)變形，機械臂自動伸縮，同時機械臂上的傳感器發(fā)出信號，進入數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)，使用專業(yè)的變形分析軟件進行數(shù)據(jù)分析，可得到管道上的幾何變形尺寸與位置。但該方法只能發(fā)現(xiàn)大于2％管徑的凹陷，管道實際運行過程中判定凹陷的威脅程度或已有國內外凹陷修復判定準則主要依據(jù)深度和曲率兩個指標，針對小于2％管徑的凹陷，一旦存在較大曲率，將導致管道失效破裂，嚴重影響管道的安全運行，如何識別出小于2％管徑的凹陷成為一個技術難題。

CN101968463A公開了一種管道螺旋焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號識別方法；《無損檢測》2011年01期的“基于三軸漏磁內檢測技術的管道特征識別”公開了基于三軸漏磁內檢測技術的管道特征識別。具體都公開了以下技術特征：利用四個三向霍爾傳感器，記錄三個獨立軸向的漏磁信號，通過專門的漏磁數(shù)據(jù)讀取工具分析三個方向的漏磁分量特征，判斷缺陷的類型以及缺陷的深度、長度、寬度，但沒有給出凹陷的判定準則。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是發(fā)明一種利用三軸高清漏磁內檢測線信號特征判定管道凹陷的方法。

目前的普通漏磁內檢測只能給出軸向或者切向單一方向下的信號特征，但由于凹陷屬于管體變形，不存在金屬損失的情況下，在軸向或橫向的線信號特征基本沒有變化。而三軸漏磁內檢測的徑向線信號對凹陷敏感，產生磁場信號偏離，從而可將凹陷區(qū)分于金屬損失類缺陷，本發(fā)明解決的技術路線是根據(jù)三軸漏磁內檢測器對缺陷的信號判定原理，通過對缺陷信號特征的統(tǒng)計和真實缺陷的對應，找出信號特征。

本發(fā)明的技術方案：

三軸高清漏磁檢測器利用四個三向霍爾傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的4線圈傳感器，能記錄三個獨立軸向的漏磁信號(傳統(tǒng)的漏磁工具只能記錄一個或兩個方向)，即管道的軸向(Axial)、徑向(Radial)、橫向(Transverse)三個方向的漏磁分量，通過專門的漏磁數(shù)據(jù)讀取工具分析管道缺陷處三個方向的漏磁分量特征，可以判斷缺陷的類型，以及缺陷的深度、長度、寬度等信息。

管道凹陷主要為管體的變形，因此三軸漏磁內檢測的徑向線信號產生偏離，在徑向能夠產生一定的漏磁。如果在三軸高清漏磁內檢測信號中同時具備如下三個條件，則認為管道存在凹陷：

1)軸向信號基本無變化，即信號變化幅值小于或等于5mt；表現(xiàn)示意見圖1；

2)徑向信號為雙向脈沖波，信號高度幅值應等于或大于20mt，且信號沿軸向連續(xù)變化的長度大于10mm，表現(xiàn)示意見圖2；

3)橫向信號基本無變化，即信號變化幅值小于或等于5mt；表現(xiàn)示意見圖1；

其缺陷尺寸大小與漏磁信號之間存在以下關系：

缺陷深度d(mm)與徑向信號高度幅值h(mt)成指數(shù)關系，即滿足d＝18.82*e^0.001h；表現(xiàn)示意見圖2；

由上可知，由于本發(fā)明內檢測信號判定方法是通過一定的規(guī)則、利用識別出三軸高清漏磁內檢測器發(fā)現(xiàn)的信號異常特征判定是否為管道凹陷，且給出了缺陷尺寸判斷方法，提高了內檢測器識別該類缺陷能力，解決了三軸高清漏磁內檢測器對管道凹陷的判定問題，提高了完整性管理水平。同時本方法不僅對內檢測凹陷信號判定簡單、可靠，而且易于學習和應用。

附圖說明

圖1管道上真實缺陷對應三軸高清漏磁內檢測軸向信號波形圖

圖2管道上真實缺陷對應三軸高清漏磁內檢測徑向信號波形圖

圖3管道上真實缺陷對應三軸高清漏磁內檢測橫向信號波形圖

具體實施方式

實施例.本例是在某Φ720mm管道上作的現(xiàn)場工業(yè)試驗。

本例是該管道上真實缺陷特征和三軸高清漏磁內檢測信號，詳見圖1-圖3。

它是根據(jù)本發(fā)明的判定方法，在管道上將缺陷處切除后驗證試樣。在管道上一處有真實缺陷，經三軸高清漏磁內檢測，得如圖1所示軸向信號波形圖、如圖2所示徑向信號波形圖、如圖3所示橫向信號波形圖。該軸向信號波形圖和橫向波形圖線信號基本無變化，信號幅值變化小于3mt；徑向信號為雙向脈沖波，信號高度幅值為40mt，且信號沿軸向連續(xù)變化的長度大于10mm。故確定此處為管道凹陷，該凹陷的深度為d＝18.82*e^(0.001*40)＝19.58mm，實際試樣的缺陷深度為20mm，誤差為0.42mm，處于可接受范圍內，證實了尺寸判定模型的可靠性。

實測的結果完全與實際相符，也就驗證了此方法的正確性。