專利名稱：一種管道凹陷三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)線信號(hào)判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種管道凹陷三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)線信號(hào)判定方法。涉及測(cè)量磁變量和管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道凹陷的檢測(cè)判定目前主要采用幾何內(nèi)檢測(cè)器，檢測(cè)器裝載多個(gè)機(jī)械臂，如果管道出現(xiàn)變形，機(jī)械臂自動(dòng)伸縮，同時(shí)機(jī)械臂上的傳感器發(fā)出信號(hào)，進(jìn)入數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)，使用專業(yè)的變形分析軟件進(jìn)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(shí)際運(yùn)行過程中判定凹陷的威脅程度或已有國內(nèi)外凹陷 修復(fù)判定準(zhǔn)則主要依據(jù)深度和曲率兩個(gè)指標(biāo)，針對(duì)小于2%管徑的凹陷，一旦存在較大曲率，將導(dǎo)致管道失效破裂，嚴(yán)重影響管道的安全運(yùn)行，如何識(shí)別出小于2%管徑的凹陷成為一個(gè)技術(shù)難題。CN101968463A公開了一種管道螺旋焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)線信號(hào)識(shí)別方法；《無損檢測(cè)》2011年01期的“基于三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的管道特征識(shí)別”公開了基于三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的管道特征識(shí)別。具體都公開了以下技術(shù)特征利用四個(gè)三向霍爾傳感器，記錄三個(gè)獨(dú)立軸向的漏磁信號(hào)，通過專門的漏磁數(shù)據(jù)讀取工具分析三個(gè)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(zhǔn)則。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種利用三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)線信號(hào)特征判定管道凹陷的方法。目前的普通漏磁內(nèi)檢測(cè)只能給出軸向或者切向單一方向下的信號(hào)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(hào)特征基本沒有變化。而三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)的徑向線信號(hào)對(duì)凹陷敏感，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)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(shù)路線是根據(jù)三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)器對(duì)缺陷的信號(hào)判定原理，通過對(duì)缺陷信號(hào)特征的統(tǒng)計(jì)和真實(shí)缺陷的對(duì)應(yīng)，找出信號(hào)特征。本發(fā)明的技術(shù)方案三軸高清漏磁檢測(cè)器利用四個(gè)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(gè)獨(dú)立軸向的漏磁信號(hào)(傳統(tǒng)的漏磁工具只能記錄一個(gè)或兩個(gè)方向)，即管道的軸向(Axial)、徑向(Radial)、橫向(Transverse)三個(gè)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(gè)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(nèi)檢測(cè)的徑向線信號(hào)產(chǎn)生偏離，在徑向能夠產(chǎn)生一定的漏磁。如果在三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)信號(hào)中同時(shí)具備如下三個(gè)條件，則認(rèn)為管道存在凹陷I)軸向信號(hào)基本無變化，即信號(hào)變化幅值小于或等于5mt ;表現(xiàn)示意見圖I ;
2)徑向信號(hào)為雙向脈沖波，信號(hào)高度幅值應(yīng)等于或大于20mt，且信號(hào)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(hào)基本無變化，即信號(hào)變化幅值小于或等于5mt ;表現(xiàn)示意見圖I ;其缺陷尺寸大小與漏磁信號(hào)之間存在以下關(guān)系缺陷深度d(mm)與徑向信號(hào)高度幅值h(mt)成指數(shù)關(guān)系，即滿足d =18. 82*e O. OOlh ;表現(xiàn)不意見圖2 ；由上可知，由于本發(fā)明內(nèi)檢測(cè)信號(hào)判定方法是通過一定的規(guī)則、利用識(shí)別出三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)器發(fā)現(xiàn)的信號(hào)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(nèi)檢測(cè)器識(shí)別該類缺陷能力，解決了三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)器對(duì)管道凹陷的判定問題，提高了完整性管理水平。同時(shí)本方法不僅對(duì)內(nèi)檢測(cè)凹陷信號(hào)判定簡單、可靠，而且易 于學(xué)習(xí)和應(yīng)用。


圖I管道上真實(shí)缺陷對(duì)應(yīng)三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)軸向信號(hào)波形2管道上真實(shí)缺陷對(duì)應(yīng)三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)徑向信號(hào)波形3管道上真實(shí)缺陷對(duì)應(yīng)三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)橫向信號(hào)波形圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例.本例是在某Φ720mm管道上作的現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)。本例是該管道上真實(shí)缺陷特征和三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)信號(hào)，詳見圖I-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(yàn)證試樣。在管道上一處有真實(shí)缺陷，經(jīng)三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)，得如圖I所示軸向信號(hào)波形圖、如圖2所示徑向信號(hào)波形圖、如圖3所示橫向信號(hào)波形圖。該軸向信號(hào)波形圖和橫向波形圖線信號(hào)基本無變化，信號(hào)幅值變化小于3mt ;徑向信號(hào)為雙向脈沖波，信號(hào)高度幅值為40mt，且信號(hào)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~ (O. 001*40)=19. 58mm,實(shí)際試樣的缺陷深度為20mm，誤差為O. 42mm,處于可接受范圍內(nèi)，證實(shí)了尺寸判定模型的可靠性。實(shí)測(cè)的結(jié)果完全與實(shí)際相符，也就驗(yàn)證了此方法的正確性。
權(quán)利要求
1.一種管道凹陷三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)線信號(hào)判定方法，其特征是利用四個(gè)三向霍爾傳感器，記錄三個(gè)獨(dú)立軸向的漏磁信號(hào)，即管道的軸向、徑向、橫向三個(gè)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(gè)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、寬度信息；如果在三軸高清漏磁內(nèi)檢測(cè)信號(hào)中同時(shí)具備如下三個(gè)條件，則認(rèn)為管道存在凹陷 1)軸向信號(hào)基本無變化，即信號(hào)變化幅值小于或等于5mt； 2)徑向信號(hào)為雙向脈沖波，信號(hào)高度幅值應(yīng)等于或大于20mt，且信號(hào)沿軸向連續(xù)變化的長度大于IOmm ； 3)橫向信號(hào)基本無變化，即信號(hào)變化幅值小于或等于5mt； 其缺陷尺寸大小與漏磁信號(hào)之間存在以下關(guān)系 缺陷深度d與徑向信號(hào)高度幅值h成指數(shù)關(guān)系，即滿足d = 18. 82*e~0. OOlh。
全文摘要
本發(fā)明是一種管道凹陷三軸漏磁內(nèi)檢測(cè)線信號(hào)判定方法。它是利用四個(gè)三向霍爾傳感器，記錄三個(gè)獨(dú)立軸向的漏磁信號(hào)，通過專門的漏磁數(shù)據(jù)讀取工具分析管道缺陷處三個(gè)方向的漏磁分量特征，判斷缺陷的類型及缺陷的深度、長度、寬度信息；管道存在凹陷的條件是1)軸向信號(hào)變化幅值小于或等于5mt；2)徑向信號(hào)為雙向脈沖波，信號(hào)高度幅值等于或大于20mt，且信號(hào)沿軸向連續(xù)變化的長度大于10mm；3)橫向信號(hào)變化幅值小于或等于5mt。其缺陷尺寸大小與漏磁信號(hào)之間存在以下關(guān)系缺陷深度d(mm)與徑向信號(hào)高度幅值h(mt)成指數(shù)關(guān)系，即滿足d＝18.82*e^0.001h。本方法對(duì)內(nèi)檢測(cè)凹陷信號(hào)判定簡單、可靠。
文檔編號(hào)G01N27/82GK102954996SQ20111024822
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者宋漢成, 馮慶善, 王學(xué)力, 張海亮, 燕冰川, 張永盛 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司