CN100404948C - 一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，它是运用电磁涡流测厚原理，采用脉冲涡流与有限个变频正弦周波相交替作为对涡流传感器的信号激励，用带保温层/包覆层的金属管道模型的已知保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚模拟并标定被测带保温层/包覆层的金属管道的函数变化表达关系用于实测，从而获得该被测带保温层/包覆层的金属管道的壁厚减薄数据，达到了既不必剥开保温层/包覆层，又无须停产地对带保温层/包覆层的金属管道腐蚀状况进行检测，可及时发现安全隐患，避免跑、冒、漏等事故的发生，该方法简单易行，抗干扰能力强，具有较高的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种对金属管道腐蚀状况的检测，特别是涉及一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法。
背景技术
管道是一种重要的运输工具，人们通过它可以进行油、气、水等物质的输送，如我国的重点工程西气东输，就是利用管道将西部的天然气输送给东部使用，管道运输作为我国的五大运输产业之一，已广泛地应用于油气、化工、给水和供暖等多个行业，在国民经济中有着举足轻重的作用，管道在为人们提供运输方便的同时，也存在着重要的安全隐患，这主要体现在管道经一定时期的使用后，由于周围环境及管内流体等多种因素的影响造成了管道的腐蚀，致使管壁变薄，从而极可能发生跑、冒、漏的事故，不仅会造成严重的经济损失，而且危害生态环境，甚至引起爆炸和火灾，给国家和人民的财产和生命造成重大损失。为此，对管道的腐蚀状况进行检测与监控，及时发现安全隐患，避免跑、冒、漏等事故的发生，具有十分重要的意义。
现有的对金属管道腐蚀状况进行检测的方法有多种多样，如超声波法、漏磁法、涡流法等等，而对于带有保温层的金属管道的腐蚀状况进行检测时，由于管道内一般温度较高，给探头进入管道进行在线检测带来一定的困难，通常的做法是将保温层剥开后，在停产的状态下对管道进行检测，这种检测方式，既增加了剥开保温层所造成的人力和材料的浪费，又会因停产而造成经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种既不必剥开保温层/包覆层，又无须停产的透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，包括标定和实测两个过程：
在标定过程，它包括如下步骤：
a.建立带保温层/包覆层的金属管道模型，并设定金属管道模型的保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚为参量；
b.选取所述保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚的其中之一为第一参量，用涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第一参量对应的数据；
c.只改变被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第一参量，重复步骤b得到各被测带保温层/包覆层的金属管道模型第一参量不同的已知大小对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第一参量为变量的函数表达关系；
d.选取所述保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚中未被测定的另外两个参量的其中之一为第二参量，用涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量对应的数据；
e.只改变被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量，重复步骤d得到各被测带保温层/包覆层的金属管道模型第二参量不同的已知大小对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量为变量的函数表达关系；
f.选取所述保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚中剩余未被测定的一个为第三参量，用涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第三参量对应的数据；
g.只改变被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第三参量，重复步骤f得到各被测带保温层/包覆层的金属管道模型第三参量不同的已知大小对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第三参量为变量的函数表达关系；并进一步由以计算机为核心的数据处理单元处理成以保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚为参量且相互之间具有确定对应关系的函数表达关系；
在实测过程，它包括如下步骤：
h.用前述涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道表面探测，该涡流传感器由前述的任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出按照前述放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元运用前述函数表达关系处理成对应保温层/包覆层厚度及管径的管壁厚度数据，从而获得该被测带保温层/包覆层的金属管道的壁厚减薄数据。
所述的任意波形发生器所发出的信号优选的是脉冲涡流与变频正弦周波相交替。
所述的任意波形发生器所发出的信号进一步优选的是脉冲涡流与有限个变频正弦周波相交替。
在检测过程中，测定保温层/包覆层的参考厚度时，一般选用高频信号；而透过保温层/包覆层检测金属管道壁厚时，一般选用低频信号。
本发明的有益效果是，由于运用了电磁涡流测厚原理，特别是采用了变频、变波形的方法，用带保温层/包覆层的金属管道模型(即已知保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚)模拟并标定被测带保温层/包覆层的金属管道的函数变化表达关系用于实测，从而获得该被测带保温层/包覆层的金属管道的壁厚减薄数据，达到了既不必剥开保温层/包覆层，又无须停产地对带保温层/包覆层的金属管道腐蚀状况进行检测，可及时发现安全隐患，避免跑、冒、漏等事故的发生，该方法简单易行且可靠性好；由于采用了以计算机为核心的数据处理单元对数据进行处理，可筛选出某一因素如金属管道壁厚而抑制其它因素如保温层/包覆层厚度和金属管道管径，从而实现了对上述某一单独影响因素如金属管道壁厚进行有效的检测；由于采用了涡流检测方法，不需要与管道接触，也不需要耦合介质，具有检测速度高、易于实现自动化和在线检测的特点；由于采用了脉冲涡流与有限个不同频率正弦周波相交替作为对涡流传感器的信号激励，具有较强的抗杂散磁场干扰能力，特别是所采用的有限个正弦周波，既可以带来节能的效果，又可以防止探头过度升温，从而保证测量精度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法不局限于实施例。
实施例一，本发明的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，应用于对带保温层的金属管道腐蚀状况进行检测，包括标定和实测两个过程：
在标定过程，它包括如下步骤：
a.建立带保温层的金属管道模型，并设定金属管道模型的保温层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚为参量；
b.选取保温层厚度为第一参量，用涡流传感器贴近带保温层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，该任意波形发生器所发出的信号优选的是脉冲涡流与有限个高频正弦周波相交替，涡流传感器的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层的金属管道模型的保温层厚度对应的数据；
c.只改变被测带保温层的金属管道模型的保温层厚度，重复步骤b得到各被测带保温层的金属管道模型保温层不同的已知厚度对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层的金属管道模型的保温层厚度为变量的函数表达关系；
d.选取金属管道管径为第二参量，用涡流传感器贴近带保温层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，该任意波形发生器所发出的信号优选的是脉冲涡流与有限个低频正弦周波相交替，涡流传感器的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层的金属管道模型的金属管道管径对应的数据；
e.只改变被测带保温层的金属管道模型的金属管道管径，重复步骤d得到各被测带保温层的金属管道模型金属管道不同的已知管径对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层的金属管道模型的金属管道管径为变量的函数表达关系；
f.选取金属管道壁厚为第三参量，用涡流传感器贴近带保温层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，该任意波形发生器所发出的信号优选的是脉冲涡流与有限个低频正弦周波相交替，涡流传感器的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层的金属管道模型的金属管道壁厚对应的数据；
g.只改变被测带保温层的金属管道模型的金属管道壁厚，重复步骤f得到各被测带保温层的金属管道模型金属管道不同的已知壁厚对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层的金属管道模型的金属管道壁厚为变量的函数表达关系；并进一步由以计算机为核心的数据处理单元处理成以保温层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚为参量且相互之间具有确定对应关系的函数表达关系；
在实测过程，它包括如下步骤：
h.用前述涡流传感器贴近带保温层的金属管道表面探测，该涡流传感器由前述的任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，该任意波形发生器所发出的信号优选的是脉冲涡流与有限个低频正弦周波相交替，涡流传感器的输出按照前述放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元运用前述函数表达关系处理成对应保温层厚度及管径的管壁厚度数据，从而获得该被测带保温层的金属管道的壁厚减薄数据。
实施例二，本发明的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，应用于对带保温层的金属管道腐蚀状况进行检测，包括标定和实测两个过程，与实施例一的不同之处在于，在标定过程，它是以金属管道壁厚为第一参量，以保温层厚度为第二参量，以金属管道管径为第三参量进行模拟标定。
实施例三，本发明的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，应用于对带保温层的金属管道腐蚀状况进行检测，包括标定和实测两个过程，与实施例一的不同之处在于，在标定过程，它是以金属管道管径为第一参量，以金属管道壁厚为第二参量，以保温层厚度为第三参量进行模拟标定。
实施例四，本发明的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，应用于对带包覆层的金属管道腐蚀状况进行检测，它包括标定和实测两个过程，其过程与实施例一相同，在此就不在累述。
Claims (3)
1.一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，其特征在于：包括标定和实测两个过程：
在标定过程，它包括如下步骤：
a.建立带保温层/包覆层的金属管道模型，并设定金属管道模型的保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚为参量；
b.选取所述保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚的其中之一为第一参量，用涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第一参量对应的数据；
c.只改变被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第一参量，重复步骤b得到各被测带保温层/包覆层的金属管道模型第一参量不同的已知大小对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第一参量为变量的函数表达关系；
d.选取所述保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚中未被测定的另外两个参量的其中之一为第二参量，用涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量对应的数据；
e.只改变被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量，重复步骤d得到各被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量的不同的已知大小所对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第二参量为变量的函数表达关系；
f.选取所述保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚中剩余未被测定的一个为第三参量，用涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道模型表面探测，涡流传感器由任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出经放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元处理成与被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第三参量对应的数据；
g.只改变被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第三参量，重复步骤f得到各被测带保温层/包覆层的金属管道模型第三参量不同的已知大小对应的数据，获得以上述数据为参量的被测带保温层/包覆层的金属管道模型的第三参量为变量的函数表达关系；并进一步由以计算机为核心的数据处理单元处理成以保温层/包覆层厚度、金属管道管径、金属管道壁厚为参量且相互之间具有确定对应关系的函数表达关系；
在实测过程，它包括如下步骤：
h.用前述涡流传感器贴近带保温层/包覆层的金属管道表面探测，该涡流传感器由前述的任意波形发生器所发出的一个预置信号激励，它的输出按照前述放大后作相敏检波后由以计算机为核心的数据处理单元运用前述函数表达关系处理成对应保温层/包覆层厚度及管径的管壁厚度数据，从而获得该被测带保温层/包覆层的金属管道的壁厚减薄数据。
2.根据权利要求1所述的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，其特征在于：所述的任意波形发生器所发出的信号为脉冲涡流与变频正弦周波相交替。
3.根据权利要求1所述的一种透过保温层/包覆层对金属管道腐蚀状况检测的方法，其特征在于：所述的任意波形发生器所发出的信号为脉冲涡流与有限个变频正弦周波相交替。
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