[發明專利]一種帶包覆層鐵磁管道壁厚腐蝕的脈沖渦流檢測方法

有效

• 申請號: 201811443366.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109521087B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 陳興樂;厲靜雯;王兆暉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 姜榮麗

本發明公開了一種帶包覆層鐵磁管道壁厚腐蝕的脈沖渦流檢測方法，屬于電磁無損檢測技術領域。本發明在鐵磁管道脈沖渦流檢測模型時域解析解的基礎上，利用感應電壓測量曲線，反演被檢鐵磁管道參數；利用被檢鐵磁管道上檢測點處磁導率反演結果，選取參考點對應的壁厚反演結果作為參考值，計算得到檢測點相對于參考點壁厚的相對變化量。從而描繪出被檢鐵磁管道壁厚的相對變化，快速、精確地檢測出帶包覆層鐵磁管道壁厚被腐蝕的情況。本發明能對被檢帶包覆層鐵磁管道的參數實施更準確的脈沖渦流檢測；消除了鐵磁管道脈沖渦流檢測模型誤差導致的檢測結果誤差。削弱了被檢帶包覆層鐵磁管道外包覆層鋪設不均勻造成的檢測結果誤差。

技術領域

本發明涉及一種檢測帶包覆層鐵磁管道壁厚腐蝕(相對變化量)的脈沖渦流檢測方法，屬于電磁無損檢測技術領域。

背景技術

在石油、化工、電力、冶金等工業領域，大量使用鐵磁性金屬管道來輸送和存儲具有高溫、高壓、腐蝕性的液體或氣體介質。磨損和流體加速腐蝕，會導致鐵磁管道大面積的壁厚腐蝕減薄，甚至穿孔，容易造成泄漏、爆炸等事故。腐蝕將導致管道的承壓性能下降，帶來人員傷亡和經濟損失。需要定期對管道的腐蝕情況實施無損檢測和評估，確保管道的安全運行。

實際應用中，鐵磁管道外通常帶有一定厚度的包覆層，起保溫或防腐作用，這給常規的管道檢測帶來了困難。脈沖渦流法是一種可以在包覆層外在役檢測鐵磁管道壁厚的電磁無損檢測方法。以脈沖電流激勵代替傳統正弦電流激勵，在鐵磁管道外產生脈沖磁場，使導體內感應出脈沖渦流，通過檢測此脈沖渦流電磁場的衰減過程，來評估鐵磁管道壁厚的腐蝕程度。與傳統的鐵磁管道腐蝕無損檢測方法相比，脈沖渦流法檢測時無須去除鐵磁管道外包覆層、被檢鐵磁管道無須停車，可顯著提高檢測效率，降低檢測成本。

專利申請號201410617338.1，申請日2014年11月6日，發明名稱“一種測量鐵磁構件壁厚相對變化量的脈沖渦流檢測方法”。該專利基于鐵磁平板脈沖渦流檢測模型感應電壓的時域解析解，建立感應電壓時域信號測量值與理論計算值之間的最小二乘問題，對檢測點處的壁厚和磁導率進行反演，從而得到被檢鐵磁構件上不同檢測點處壁厚相對變化量。該方法檢測平板和大直徑罐體的壁厚腐蝕時效果較好。

對鐵磁管道實施檢測時，由于鐵磁平板脈沖渦流檢測模型只是實際鐵磁管道模型的近似，平板模型感應電壓的時域解析解與實際鐵磁管道模型之間存在一定的誤差，會導致檢測結果不準確，尤其是對帶有較厚包覆層或小直徑鐵磁管道實施檢測時，這種檢測誤差尤為嚴重。此外實際鐵磁管道外包覆層鋪設不均勻，會導致探頭提離發生變化，導致鐵磁管道內激勵磁場強度變化，由于鐵磁材料的磁滯特性，會導致壁厚相對變化量檢測結果容易受到鐵磁管道磁導率等因素變化的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種檢測帶包覆層鐵磁管道壁厚相對變化量的脈沖渦流檢測方法，該方法是在現有脈沖渦流電磁無損檢測系統的計算機中實現的。在鐵磁管道脈沖渦流檢測模型時域解析解的基礎上，利用感應電壓測量曲線，建立時域感應電壓信號測量值與理論計算值之間的最小二乘問題來反演被檢鐵磁管道的壁厚、磁導率和線圈探頭提離距離；然后繪制不同幅值脈沖電流激勵下被檢鐵磁管道上參考點處壁厚和磁導率的反演結果，并對反演結果進行曲線擬合；最后利用被檢鐵磁管道上檢測點處磁導率反演結果，選取參考點對應的壁厚反演結果作為參考值，計算得到檢測點相對于參考點壁厚的相對變化量。從而描繪出被檢鐵磁管道壁厚的相對變化，快速、精確地檢測出帶包覆層鐵磁管道壁厚被腐蝕的情況。

本發明提供的一種帶包覆層鐵磁管道壁厚腐蝕的脈沖渦流檢測方法，該方法具體步驟如下：

步驟一：被檢帶包覆層鐵磁管道的脈沖渦流檢測信號的獲取(SAP)。

步驟二：被檢帶包覆層鐵磁管道參數的反演方法(PIP)。

步驟三：利用步驟二的反演結果，檢測帶包覆層鐵磁管道上不同檢測點處壁厚相對變化量。

本發明對帶包覆層鐵磁管道壁厚相對變化量實施檢測的方法的優點在于：