專利名稱：管道環焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法
技術領域：
本發明是一種管道環焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法。涉及測量磁變量和管道系統技術領域。
背景技術：
由于受當時技術水平和基礎設備等條件的限制，我國在上世紀70年代現場所施工建設的管道含有大量環縫類裂紋缺陷，造成多次滲油事件。如何對檢測到環焊縫類裂紋缺陷進行尺寸判定成為管道管理者急需解決的問題。但在當前的內檢測技術中，傳統漏磁檢測設備無法檢測到環焊縫類裂紋缺陷，只有三軸高清漏磁檢測技術檢測到了環焊縫類裂紋缺陷。目前在三軸高清漏磁內檢測器可以發現環焊縫類裂紋缺陷，但無法判定缺陷的尺寸大小。如果無法通過內檢測判定出環焊縫類裂紋缺陷的尺寸，則無法進行評估并針對性 修復，隨時都有可能造成環焊縫泄露事故，是老管道運行的一大安全隱患。CN101968463A公開了一種管道螺旋焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號識別方法，但它只能識別管道環焊縫類裂紋的缺陷，不能判定缺陷的尺寸大小，這對實際的應用帶來很大的不便。

發明內容
本發明的目的是發明一種利用三軸高清漏磁內檢測線信號特征判定管道環焊縫類裂紋缺陷尺寸的三軸漏磁內檢測線信號判定方法。根據當前在三軸高清漏磁內檢測器可以發現環焊縫類裂紋缺陷，但無法判定環焊縫類裂紋缺陷的尺寸大小，本發明解決的技術路線是根據內檢測器對缺陷的信號識別原理，通過對缺陷信號特征的統計和真實缺陷的對應，找出信號特征，建立信號與缺陷尺寸之間的模型。本發明的技術方案環焊縫類裂紋缺陷主要為未熔合或未焊透，該兩類缺陷具有一定的漏磁效應，因此能夠產生一定的漏磁信號。針對三軸高清漏磁內檢測器發現的環焊縫類裂紋缺陷，其缺陷尺寸大小與漏磁信號之間存在以下關系I)軸向信號為單脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，缺陷深度dl (mm)與 目號聞度幅值hi (mm)成指數關系，即滿足dl = O. 60*hl O. 40 ;表現不意見圖I ;2)徑向信號為雙向脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，缺陷深度d2(mm)與 目號聞度幅值h2 (mm)成指數關系，即滿足d2 = O. 30*h2 O. 45 ;表現不意見圖2 ；3)缺陷的深度d即為上述I)和2)中計算深度的平均值，即滿足d= l/2(dl+d2)。三軸高清漏磁檢測器利用四個三向霍爾傳感器代替傳統的4線圈傳感器，能記錄三個獨立軸向的漏磁信號(傳統的漏磁工具只能記錄一個或兩個方向)，能在一次檢測中同時發現普通缺陷和軸向缺陷。這就不僅可提供較高可信水平的缺陷數據，提高了對常規缺陷的檢測精度，以更好的識別嚴重缺陷，而且對其它類型缺陷也提高了可探測性。三軸漏磁檢測器的優點是適用于高精度要求，軸向缺陷，含水介質和低速率檢測，誤差精度與傳統漏磁相比提高10%，其缺點是檢測成本較高(與傳統漏磁相比)，傳感器數量是傳統漏磁檢測器的3倍，信號處理工作量也就是傳統漏磁檢測器的3倍，且傳感器更加昂貴(霍爾傳感器)。三軸漏磁高清內檢測能夠記錄檢測管道的軸向(Axial)、徑向(Radial)、橫向(Transverse)三個方向的漏磁分量，通過專門的漏磁數據讀取工具分析管道缺陷處三個方向的漏磁分量可以判斷缺陷的深度、長度、寬度等特征信息。近年來，國內許多學者、專家在漏磁檢測方面也做了很多工作，基本上確定了漏磁場信號與管道缺陷特征之間的關系。一般來說，漏磁場的水平分量關于縱軸對稱，且在原點有極大值，垂直分量關于原點對稱，且在靠近原點兩側各有一個大小相等正負相反的極值；漏磁場的幅值反映缺陷的深度特征，隨缺陷深度增加幅值變大，漏磁場的信號寬度反應缺陷的長度特征，隨缺陷長度增加信號寬度變大。大量研究結果表明，定量計算缺陷寬度、深度相對長度要復雜，因為相同深度的缺陷，缺陷的長寬比不一樣，漏磁場的幅值差別也較大，相鄰缺陷的漏磁信號與缺陷間距和兩缺陷的深度也有關系。·
由上可知，由于本發明內檢測信號判定方法是通過一定的規則、利用識別出三軸高清漏磁內檢測器發現的信號異常特征判定環焊縫類裂紋缺陷的尺寸大小，解決了三軸高清漏磁內檢測器對環焊縫類裂紋缺陷的尺寸判定問題，提高了內檢測器識別該類缺陷能力，解決了環焊縫類裂紋缺陷的檢測與評價問題，提高了完整性管理水平。同時本方法不僅對內檢測環焊縫類裂紋缺陷尺寸判定簡單、可靠，而且易于學習和應用。


圖I管道上真實缺陷對應三軸高清漏磁內檢測軸向信號波形2管道上真實缺陷對應三軸高清漏磁內檢測徑向信號波形圖
具體實施例方式實施例.本例是在某Φ720mm管道上作的現場工業試驗。本例是該管道上真實缺陷特征和三軸高清漏磁內檢測信號，詳見圖I-圖2。它是根據本發明的判定方法，在管道上將缺陷處切除后驗證試樣。在管道上一處有真實缺陷，經三軸高清漏磁內檢測，得如圖I所示軸向信號波形圖、如圖2所示徑向信號波形圖。該軸向信號波形圖中有單脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，信號高度幅值為160mm ;徑向信號為雙向脈沖波,波形方向與金屬增加信號方向相反,信號高度幅值為400mm,根據本發明的尺寸判定模型,可以計算出dl為4. 6mm, d2為4. 4mm,可得出缺陷深度d為4. 5mm,實際試樣的缺陷深度為4. 6mm,誤差為O. Imm,處于可接受范圍內，證實了尺寸判定模型的可靠性。實測的結果與實際相符，也就驗證了此方法的正確性。
權利要求
1.一種管道環焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法，其特征是管道環焊縫類裂紋缺陷尺寸大小按下述方法判定 1)軸向信號為單脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，缺陷深度dl與信號高度幅值hi成指數關系，即滿足dl = O. 60#ιΓ0· 40 ； 2)徑向信號為雙向脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，缺陷深度d2與信號高度幅值h2成指數關系，即滿足d2 = O. 30*h2~0. 45 ；3)缺陷的深度d即為上述I)和2)中計算深度的平均值，即滿足d= l/2(dl+d2)。
全文摘要
本發明是一種管道環焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法。涉及測量磁變量和管道系統技術領域。管道環焊縫類裂紋缺陷尺寸大小按下述方法判定1)軸向信號為單脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，缺陷深度d1與信號高度幅值h1成指數關系，即滿足d1＝0.60*h1^0.40；2)徑向信號為雙向脈沖波，波形方向與金屬增加信號方向相反，缺陷深度d2與信號高度幅值h2成指數關系，即滿足d2＝0.30*h2^0.45；3)缺陷的深度d即為上述1)和2)中計算深度的平均值，即滿足d＝1/2(d1+d2)。本發明能利用三軸高清漏磁內檢測線信號特征判定管道環焊縫類裂紋缺陷的尺寸。
文檔編號G01B7/02GK102954999SQ201110240480
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者王學力, 馮慶善, 宋漢成, 張海亮, 燕冰川, 張永盛, 周利劍, 陳健, 王富祥, 李榮光 申請人:中國石油天然氣股份有限公司