[发明专利]连续诊断管体金属腐蚀与缺陷的全覆盖瞬变电磁检测方法

说明书

技术领域

本发明属于管体金属腐蚀与缺陷的非开挖、非破坏性连续式无损检测技术领域，具体涉及一种连续诊断管体金属腐蚀与缺陷的全覆盖检测方法，尤其涉及一种连续移动式瞬变电磁响应信号的采集分析技术方法。

背景技术

目前，用于管道完整性评价过程中的地面检测方法大多是针对管道防腐层性能和阴极保护系统运行状态的，而针对管体金属腐蚀与缺陷的地面检测方法却非常有限。

现有的“NOPIG”技术（N.P.Inspection.Serviccs.GmbH应用频率域电磁法）根据频率域电磁原理，利用高频和低频检测条件下等效电流中心相对偏移情况来判断管体腐蚀缺陷的位置，该技术还可以利用相应的计算机软件来计算金属损失率，但是因为该检测方法受外界因素干扰大，所以仅适用于“单管”环境，此外，其还存在设备笨重、难以运输的缺陷；对于我国绝大多数城市、油田、工厂、矿区已建成运行的复杂分布而又欠缺规范的地下管网而言，该检测技术的适用性很差，无法实现对管道属性如焊接、应力变形或壁厚减薄等项目进行全方位的检测。

现有的俄罗斯动力公司开发的金属磁记忆检测法（MMM）、Transkor公司开发的新型磁力断层摄影检测技术（MTM），以及POLYINFORM公司的磁强计组件，其主要采用磁力（磁层析）检测技术，其基于磁法勘探手段与金属磁记忆检测，即利用铁磁性物质在没有外加磁场情况下能自发性取向一致而形成磁畴，并且磁畴方向无序排列时并不表现出磁性的原理，使得在外磁场的磁化作用下，磁畴取向于磁化方向而表现出强烈的磁性；利用在地磁场中管道被磁化，管道中的缺陷磁场与“背景”磁场的差别，主要用于检测管体损伤、焊接裂纹等应力集中区，而因为检测精度取决于磁力计灵敏度，所以需要精度和磁场量值相匹配的磁力计；又因为其抗电磁干扰能力差，所以需要事先剥离出缺陷磁场；可见，该磁法检测方式存在灵敏度受限和抗干扰能力较差，以及操作使用繁琐的问题，并且具有只对磁导率发生变异的管体缺陷有效、检测目标单一的缺陷。

申请号为200810007495.5，申请公布号为CN101358827A，名称为“管道壁厚TEM检测方法和GBH管道腐蚀智能检测仪”公开了一种金属管道腐蚀检测、无损检测方法及系统装置，其虽然也采用了瞬变电磁技术进行壁厚检测，但其数据采集是通过“点测”的方式，即沿管道按一定间距布置测点进行基础检测，在所发现的管壁厚度异常点处加密检测，从而得到准确的平均管壁厚度，以确定腐蚀严重部位。但是因为其物理模型是针对传感器覆盖范围内的一段管道，所以不能确定裂纹等范围较小的应力集中部位以及其它金属损失率很小的腐蚀缺陷，并且“点测”方式存在实现全覆盖检测效率较低的缺陷。

总体来说，现有的一些管道管体的腐蚀与缺陷的检测技术存在以下不足：用于管道完整性评价过程中的地面检测方法受外界因素干扰大、测量灵敏度和精确度较低、设备笨重、难以运输、操作及使用繁琐、适用性较差、检测目标单一、无法实现全方位检测的问题，为此，需要一种能够覆盖整个被检管段，并且能够检测金属腐蚀以及制管、机械、焊接、应力变形等全方位管体缺陷的技术，以满足实际情况的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续诊断管体金属腐蚀与缺陷的全覆盖瞬变电磁检测方法，采用连续移动式瞬变电磁响应信号的采集分析技术方法，以解决覆盖整个被检管段，并且检测金属腐蚀以及制管、机械、焊接、应力变形等全方位管体缺陷的问题，尤其是解决针对地下管道的完整性评价要覆盖整个被检查段、可检测金属腐蚀以及制管、机械、焊接、应力变形等全方位管体缺陷的问题，以满足实际情况的需要。

本发明的目的是这样实现的：一种连续诊断管体金属腐蚀与缺陷的全覆盖瞬变电磁检测方法，包括以下步骤：

第一步，进行瞬变电磁响应信号的连续移动式数据采集；

第二步，数据分析处理时，既研究单点数据的衰减规律，又研究相邻数据间的异常变化；

第三步，计算异常指数并进行分类评价。

所述的连续诊断管体金属腐蚀与缺陷的全覆盖瞬变电磁检测方法，优选的是，包括以下步骤，

第一步中，在被检测管道正上方，将传感器沿管道轴线方向移动，同时启动发射机发出双极性激励方波；并且在每一个断电期间通过接收机自动记录下随时间变化的二次磁场衰变曲线，即瞬变响应曲线；所述曲线表示二次磁场穿过传感器接收回线中的磁通量随时间变化，从而在接收回线中所激励产生的感应电动势，一直持续到一段管道检测结束；

第二步中，数据分析处理时，以距离为横坐标，以同时刻的瞬变响应值为纵坐标，制作剖面曲线图；