[發(fā)明專利]一種新型復(fù)合激勵(lì)多延展方向缺陷漏磁場檢測方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110822714.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN113376247A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋明輝;涂鳳秒;張鵬;劉俊;江麗霞;姜蓬勃;鄧霜;蔡衛(wèi);許明澤;何怡林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/83
• 分類號(hào): G01N27/83
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出了一種新型復(fù)合激勵(lì)多延展方向缺陷漏磁場檢測方法，屬于缺陷檢測領(lǐng)域。所述缺陷檢測方法包括：周向檢測器與軸向檢測器兩部分。周向檢測器為磁極分量環(huán)形結(jié)構(gòu)，由小幅交流線圈與非飽和直流線圈在軛鐵上繞制而成，在沿管壁周圍的4個(gè)分離的磁化器之間均勻的布置有磁敏傳感器陣列，主要用于對(duì)軸向延伸缺陷的檢測。軸向檢測器為二級(jí)線圈結(jié)構(gòu)，主要利用兩個(gè)激勵(lì)線圈相互串聯(lián)連接，提供直流激勵(lì)電源，在線圈中心位置產(chǎn)生較為均勻的磁化場，在兩個(gè)線圈的中間布置磁敏傳感器，組成軸向磁敏檢測陣列，主要用于對(duì)周向延伸缺陷的檢測。同時(shí)兩大磁化器間隔相應(yīng)間距，進(jìn)一步減小磁場的相互干擾。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了管道漏磁無損檢測磁化器的小型化并減小了漏檢幾率，對(duì)于軸向與周向延展方向都有較好的檢測效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及缺陷檢測領(lǐng)域，特別涉及一種利用新型復(fù)合激勵(lì)磁化器進(jìn)行管道軸向與周向磁化，并且利用磁敏傳感器感知管道缺陷的漏磁信息。

背景技術(shù)

在進(jìn)行遠(yuǎn)距離油氣傳輸時(shí)，由于腐蝕穿孔、疲勞破裂和外力破壞等原因會(huì)使得油氣管道產(chǎn)生微小缺陷，特別管道環(huán)焊接處一直是管道最薄弱的部位。產(chǎn)生裂縫就容易引起油氣泄露而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此對(duì)長輸油氣管道進(jìn)行定期檢測與評(píng)估是有必要的。漏磁內(nèi)檢測技術(shù)由于對(duì)運(yùn)行環(huán)境要求不高，不需要耦合，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，因此是目前應(yīng)用最廣泛也最成熟的技術(shù)。

由于油氣管道的體積相對(duì)較大，傳統(tǒng)的磁化方法要使管道達(dá)到局部飽和磁化狀態(tài)，必然會(huì)導(dǎo)致磁化器隨之功耗更高，體積更大。同時(shí)，由于體積限制，當(dāng)今工業(yè)應(yīng)用中的MFL磁化器仍然只能進(jìn)行軸向或周向充磁，對(duì)于不同方向的缺陷不能完整快速的識(shí)別，容易導(dǎo)致漏檢并增加了管道的安全性問題；因此尋找一種將周向勵(lì)磁技術(shù)與軸向勵(lì)磁技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢相結(jié)合的一種新型磁化器與復(fù)合激勵(lì)多延展方向缺陷檢測方法，對(duì)油氣輸送管道的漏檢問題有著重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

在進(jìn)行缺陷的漏磁檢測時(shí)，由于當(dāng)今工業(yè)應(yīng)用中的MFL磁化器只能進(jìn)行軸向或周向充磁，對(duì)于不同方向的缺陷不能完整快速的識(shí)別，容易導(dǎo)致漏檢。為克服上述缺陷，本發(fā)明提出了一種復(fù)合激勵(lì)多延展方向缺陷檢測方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種新型復(fù)合激勵(lì)多延展方向缺陷漏磁場檢測方法，其步驟包括：

步驟A、對(duì)周向缺陷進(jìn)行檢測：

A1，利用二級(jí)線圈磁化結(jié)構(gòu)對(duì)油氣管道進(jìn)行軸向磁化；

A2，結(jié)合步驟A1中磁化后的管道，利用安裝在二級(jí)線圈之間的磁敏傳感器陣列對(duì)周向缺陷信息進(jìn)行采集；

步驟B、對(duì)軸向缺陷進(jìn)行檢測：

B1，使用磁極分離環(huán)形結(jié)構(gòu)磁化器將小幅正弦交流電激勵(lì)磁化場與非飽和直流磁化場(或永磁磁化場)疊加在一起建立變強(qiáng)度的非飽和交直流復(fù)合磁化場，對(duì)油氣管道進(jìn)行周向磁化；

B2，利用一種測量漏磁場的交變分量來等效檢測漏磁場隨勵(lì)磁強(qiáng)度的變化率的方法對(duì)軸向缺陷信息進(jìn)行采集；

進(jìn)一步的，在步驟A1中，其中二級(jí)線圈直徑13cm，匝數(shù)為200，輸入電流3A，考慮磁化場的強(qiáng)度與寬度問題，兩線圈間距設(shè)置安裝范圍為2-4cm間隔左右；兩線圈采用同軸排列，可以產(chǎn)生均勻的疊加磁場，中軸線上任意點(diǎn)二級(jí)線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度可由通電線圈對(duì)軸線上任意一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場疊加原理求得：

式中，x是線圈中心到中軸線上任意點(diǎn)間距；N是線圈匝數(shù)；激勵(lì)電流為I；二級(jí)線圈半徑均為R；線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

進(jìn)一步的，在步驟A2中，所述磁敏傳感器陣列包括120個(gè)磁敏傳感器，且均勻的分布在二級(jí)線圈之間，布置在沿管道的整個(gè)外圍；