[发明专利]一种山地管道环焊缝非接触识别定位方法

权利要求书

1.一种山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、探测管道路径，在地面上标注管道轴线；

S2、采用无接触式扫描磁力计在地面上沿着管道轴线移动，磁力计轴向垂直于管道走向，移动过程中，磁力计的一个三分量磁传感器保持在管道轴线上方，测得磁场三分量B_x1、B_y1、B_z1；另一个磁传感器保持在管道一侧外缘上方，测得磁场三分量B_x2、B_y2、B_z2；

S3、通过数据采集软件计算磁场三分量B_x、B_y、B_z于仪器X方向的梯度分量从而计算梯度模量dQ；

数据采集界面显示和dQ；

S4、磁力计内设置有DGPS定位装置，同步检测点的里程与磁力计检测数据；将管道轴线等间距划分为n个检测区间，各区间依次编号C₁、C₂、…C_n；在检测起点、每个检测区间分割点、检测终点依次设置标示桩M₁、M₂、M₃…M_n、M_n+1；每检测一个区间后将检测的梯度分量和梯度模量数据进行采集存储并依次标注编号C₁、C₂、…C_n；

S5、将步骤S4采集的数据进行降噪处理；

S6、通过降噪后的数据进行环焊缝识别，确定焊缝所在区间C_n：焊缝处的梯度分量处于极值，梯度模量dQ也处于峰值；

S7、根据环焊缝所在检测区间C_n，在现场找到对应的标示桩M_n和M_n+1，在该区间丈量环焊缝所在里程，在里程点前后各划定1.5m作为环焊缝初步确定范围，然后通过无接触式扫描磁力计复检该区间，同步检测和定位，找到焊缝准确位置，实现精确开挖。

2.如权利要求1所述的山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，所述步骤S6中，在识别出焊缝位置后还需要对焊缝的综合应力水平与风险等级进行评估，环焊缝的应力状况由磁异常综合指数F表示，F计算公式如下：

式中，A是矫正系数，表明了管道缺陷对磁场变化的影响；dQ_Φ是沿管道轴线方向背景静区，即大地的磁场强度梯度，A/m²；磁异常综合指数F越小，风险越高，需要立即维修。

3.如权利要求2所述的山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，若磁异常综合指数F＜0.2，属于高风险，需要立即维修；0.2≤F＜0.55，属于中等风险，在一定条件下监控使用，具备条件时开展计划维修；F≥0.55，属于低风险，继续使用，下一次检测根据管道完整性管理规程进行；根据该焊缝的风险等级，选择需要开挖的焊缝，定位所在里程。

4.如权利要求1所述的山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用管道路径搜索器探测管道路径。

5.如权利要求1所述的山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，所述步骤S2中，磁力计水平放置，高出地面1～1.5m，磁力计轴向垂直于管道走向，两个磁传感器的三个轴向分布彼此对应相同，且均符合右手定则，磁力计移动速度小于等于1m/s。

6.如权利要求5所述的山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，梯度分量的计算公式如下：

其中，l为磁力计探棒的长度。

7.如权利要求1所述的山地管道环焊缝非接触识别定位方法，其特征在于，所述步骤S4中，管道轴线按照100m等间距划分为n个检测区间。