[發(fā)明專利]架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210227193.5
• 申請(qǐng)日: 2012-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN103512483B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王安泉;陳健飛;盛華;徐曉光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測(cè)中心
• 主分類號(hào): G01B7/06
• 分類號(hào): G01B7/06;G01N27/82
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所37224
• 代理人: 謝省法

1.架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)射夾鉗、接收夾鉗、距離控制器和操作箱，該距離控制器為該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗之間的連接，并控制該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗之間的距離，該操作箱連接于該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗，并向該發(fā)射夾鉗發(fā)射電流信號(hào)，采集該接收夾鉗產(chǎn)生的感應(yīng)電流信號(hào)，通過分析該感應(yīng)電流信號(hào)的變化，反演管道管體缺陷，該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗分別由兩支曲率半徑相同的半圓形充填鐵磁介質(zhì)的螺線管組成；該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗閉合時(shí)，是一個(gè)完整的圓環(huán)形電磁螺線管，該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗的法線方向都與被測(cè)管道的軸線方向一致；該操作箱向該發(fā)射夾鉗發(fā)射該電流信號(hào)時(shí)，其中心點(diǎn)上的磁通量強(qiáng)度B_L由下式表示：

其中，H_L為該發(fā)射夾鉗的圓環(huán)形螺線管中心點(diǎn)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度，μ_T為該鐵磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率，n為該發(fā)射夾鉗的螺線管的總匝數(shù)，δ為該發(fā)射夾鉗的螺線管的半徑，M_L該發(fā)射夾鉗與該被測(cè)管道之間的互感系數(shù)，Ie^-jωt為該操作箱向該發(fā)射夾鉗發(fā)射的該電流信號(hào)的強(qiáng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)麥克斯韋爾方程，得到由該發(fā)射夾鉗加載給該被測(cè)管道的待檢信號(hào)是：

$\▿\×\stackrel{\→}{E}=-\frac{\∂}{\∂t}\stackrel{\→}{B}$

E_z(0)＝M_L·jω·Ie^-jωt

J_z(0)＝M_L·jωσ·Ie^-jωt

其中，σ為該被測(cè)管道的電導(dǎo)率，J_z(0)為該發(fā)射夾鉗所在位置的該被測(cè)管道的信號(hào)電流的強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該接收夾鉗上感應(yīng)的磁場(chǎng)信號(hào)是：

其中，J_z(z)該接收夾鉗所在處的該被測(cè)管道的信號(hào)電流的強(qiáng)度，為該被測(cè)管道缺陷部位處的電位移矢量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，如果該被測(cè)管道沒有缺陷，就不存在束縛電荷，則：

其中，N_L為該接收夾鉗與該被測(cè)管道之間的互感系數(shù)，r為該發(fā)射夾鉗的曲率半徑，z為觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，如果該被測(cè)管道沒有缺陷，保持該發(fā)射夾鉗和該接收夾鉗之間的距離，檢測(cè)信號(hào)形成了一個(gè)固定的背景值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，如果該被測(cè)管道有缺陷，該發(fā)射夾鉗或該接收夾鉗通過缺陷部位時(shí)，都會(huì)觀測(cè)到磁場(chǎng)信號(hào)的異常，并在曲線圖上構(gòu)成間距與該發(fā)射夾鉗與該接收夾鉗的間距相等的雙峰異常。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該異常強(qiáng)度與該缺陷部位的規(guī)模、性質(zhì)以及分布狀態(tài)有關(guān)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的架空管道壁厚腐蝕掃查檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該操作箱發(fā)射的電流信號(hào)的頻率為1Hz至幾KHz，該頻率根據(jù)被測(cè)管道的規(guī)格與材質(zhì)確定。