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专利名称：一种管道凹陷三轴漏磁内检测线信号判定方法
技术领域：
本发明是一种管道凹陷三轴漏磁内检测线信号判定方法。涉及测量磁变量和管道系统技术领域。
背景技术：
管道凹陷的检测判定目前主要采用几何内检测器，检测器装载多个机械臂，如果管道出现变形，机械臂自动伸缩，同时机械臂上的传感器发出信号，进入数据储存系统，使用专业的变形分析软件进行数据分析，可得到管道上的几何变形尺寸与位置。但该方法只能发现大于2%管径的凹陷，管道实际运行过程中判定凹陷的威胁程度或已有国内外凹陷 修复判定准则主要依据深度和曲率两个指标，针对小于2%管径的凹陷，一旦存在较大曲率，将导致管道失效破裂，严重影响管道的安全运行，如何识别出小于2%管径的凹陷成为一个技术难题。CN101968463A公开了一种管道螺旋焊缝类裂纹缺陷三轴漏磁内检测线信号识别方法；《无损检测》2011年01期的“基于三轴漏磁内检测技术的管道特征识别”公开了基于三轴漏磁内检测技术的管道特征识别。具体都公开了以下技术特征利用四个三向霍尔传感器，记录三个独立轴向的漏磁信号，通过专门的漏磁数据读取工具分析三个方向的漏磁分量特征，判断缺陷的类型以及缺陷的深度、长度、宽度，但没有给出凹陷的判定准则。

发明内容
本发明的目的是发明一种利用三轴高清漏磁内检测线信号特征判定管道凹陷的方法。目前的普通漏磁内检测只能给出轴向或者切向单一方向下的信号特征，但由于凹陷属于管体变形，不存在金属损失的情况下，在轴向或横向的线信号特征基本没有变化。而三轴漏磁内检测的径向线信号对凹陷敏感，产生磁场信号偏离，从而可将凹陷区分于金属损失类缺陷，本发明解决的技术路线是根据三轴漏磁内检测器对缺陷的信号判定原理，通过对缺陷信号特征的统计和真实缺陷的对应，找出信号特征。本发明的技术方案三轴高清漏磁检测器利用四个三向霍尔传感器代替传统的4线圈传感器，能记录三个独立轴向的漏磁信号(传统的漏磁工具只能记录一个或两个方向)，即管道的轴向(Axial)、径向(Radial)、横向(Transverse)三个方向的漏磁分量,通过专门的漏磁数据读取工具分析管道缺陷处三个方向的漏磁分量特征，可以判断缺陷的类型，以及缺陷的深度、长度、宽度等信息。管道凹陷主要为管体的变形，因此三轴漏磁内检测的径向线信号产生偏离，在径向能够产生一定的漏磁。如果在三轴高清漏磁内检测信号中同时具备如下三个条件，则认为管道存在凹陷I)轴向信号基本无变化，即信号变化幅值小于或等于5mt ;表现示意见图I ;
2)径向信号为双向脉冲波，信号高度幅值应等于或大于20mt，且信号沿轴向连续变化的长度大于10mm，表现示意见图2 ；3)横向信号基本无变化，即信号变化幅值小于或等于5mt ;表现示意见图I ;其缺陷尺寸大小与漏磁信号之间存在以下关系缺陷深度d(mm)与径向信号高度幅值h(mt)成指数关系，即满足d =18. 82*e O. OOlh ;表现不意见图2 ；由上可知，由于本发明内检测信号判定方法是通过一定的规则、利用识别出三轴高清漏磁内检测器发现的信号异常特征判定是否为管道凹陷，且给出了缺陷尺寸判断方法，提高了内检测器识别该类缺陷能力，解决了三轴高清漏磁内检测器对管道凹陷的判定问题，提高了完整性管理水平。同时本方法不仅对内检测凹陷信号判定简单、可靠，而且易 于学习和应用。


图I管道上真实缺陷对应三轴高清漏磁内检测轴向信号波形2管道上真实缺陷对应三轴高清漏磁内检测径向信号波形3管道上真实缺陷对应三轴高清漏磁内检测横向信号波形图
具体实施例方式实施例.本例是在某Φ720mm管道上作的现场工业试验。本例是该管道上真实缺陷特征和三轴高清漏磁内检测信号，详见图I-图3。它是根据本发明的判定方法，在管道上将缺陷处切除后验证试样。在管道上一处有真实缺陷，经三轴高清漏磁内检测，得如图I所示轴向信号波形图、如图2所示径向信号波形图、如图3所示横向信号波形图。该轴向信号波形图和横向波形图线信号基本无变化，信号幅值变化小于3mt ;径向信号为双向脉冲波，信号高度幅值为40mt，且信号沿轴向连续变化的长度大于10mm。故确定此处为管道凹陷，该凹陷的深度为d = 18. 82*e~ (O. 001*40)=19. 58mm,实际试样的缺陷深度为20mm，误差为O. 42mm,处于可接受范围内，证实了尺寸判定模型的可靠性。实测的结果完全与实际相符，也就验证了此方法的正确性。
权利要求
1.一种管道凹陷三轴漏磁内检测线信号判定方法，其特征是利用四个三向霍尔传感器，记录三个独立轴向的漏磁信号，即管道的轴向、径向、横向三个方向的漏磁分量，通过专门的漏磁数据读取工具分析管道缺陷处三个方向的漏磁分量特征，判断缺陷的类型，以及缺陷的深度、长度、宽度信息；如果在三轴高清漏磁内检测信号中同时具备如下三个条件，则认为管道存在凹陷 1)轴向信号基本无变化，即信号变化幅值小于或等于5mt； 2)径向信号为双向脉冲波，信号高度幅值应等于或大于20mt，且信号沿轴向连续变化的长度大于IOmm ； 3)横向信号基本无变化，即信号变化幅值小于或等于5mt； 其缺陷尺寸大小与漏磁信号之间存在以下关系 缺陷深度d与径向信号高度幅值h成指数关系，即满足d = 18. 82*e~0. OOlh。
全文摘要
本发明是一种管道凹陷三轴漏磁内检测线信号判定方法。它是利用四个三向霍尔传感器，记录三个独立轴向的漏磁信号，通过专门的漏磁数据读取工具分析管道缺陷处三个方向的漏磁分量特征，判断缺陷的类型及缺陷的深度、长度、宽度信息；管道存在凹陷的条件是1)轴向信号变化幅值小于或等于5mt；2)径向信号为双向脉冲波，信号高度幅值等于或大于20mt，且信号沿轴向连续变化的长度大于10mm；3)横向信号变化幅值小于或等于5mt。其缺陷尺寸大小与漏磁信号之间存在以下关系缺陷深度d(mm)与径向信号高度幅值h(mt)成指数关系，即满足d＝18.82*e^0.001h。本方法对内检测凹陷信号判定简单、可靠。
文档编号G01N27/82GK102954996SQ20111024822
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者宋汉成, 冯庆善, 王学力, 张海亮, 燕冰川, 张永盛 申请人:中国石油天然气股份有限公司