CN107941916A - 一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法 - Google Patents

一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法 Download PDF

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吴豪
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Abstract

本发明涉及一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其首先确定低频导波探头的探头布置点，对探头布置点位置处的管道进行清理，使隐蔽管道裸露出来；然后在探头布置点对应的管道上安装低频导波探头，将低频导波探头连接低频导波主机，将低频导波主机连接计算机；连接完成后进行数据采集和传输，并显示管道缺陷展开图谱；通过对缺陷展开图谱进行分析，从而确定隐蔽管道的缺陷位置。本发明提供的检测方法有效的避免盲目开挖埋地管道和盲目损坏管道穿越的混泥土墙，明显提高工作效率，降低隐蔽管道的检测成本。

Description

一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法
技术领域
本发明涉及管道无损检测技术领域，具体涉及一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法。
背景技术
据不完全统计，工业管道数量达到数十万公里。由于使用期长（许多管道已经使用超过30年）、表层腐蚀、老化等原因，管道事故不断发生。据调查数据显示60%的碳氢化合物的泄漏事故是由管网引起的，70%的检测费用是在检验管网时产生的，而检测长输隐蔽管道的费用占管道检测费用较大的比重，所以隐蔽管道的检测在管道检测中占据着比较重要的位置。
长输隐蔽管道包括穿墙管道、埋地管道等，目前隐蔽管道检测方法存在检测成本高费工时、周期长、效率低下的缺点。例如，对于埋地管道来说，每次检测前都需要对埋地管道进行开挖、检测完成后需要对填埋位置进行复位，长输埋地管道一般里程都是上千公里，由此可知可知检测任务有多艰巨。对于穿墙管道而言，如果要检测埋藏在混泥土中的管道就需要破坏混泥土结构，检测完成后有需要重新制作混泥土墙，这无形中增加检测成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其检测成本低且检测效率高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其包括以下步骤：
步骤1、确定低频导波探头的探头布置点，对探头布置点位置处的管道进行清理，使隐蔽管道裸露出来；
步骤2、在探头布置点对应的管道上安装低频导波探头，将低频导波探头连接低频导波主机，将低频导波主机连接计算机；
步骤3、开启低频导波主机和计算机，打开计算机上的低频导波数据采集分析软件，在数据采集分析软件上设置参数后开始数据采集，采集的数据通过低频导波主机传送到计算机的低频导波数据采集分析软件上进行显示，形成管道缺陷展开图谱；
步骤4、对管道缺陷展开图谱进行判断，判断图谱中采集到的数据是否合格；只有当采集到的数据信噪比大于39dB，平衡值在0.5-1.5之间，电容值保持水平，原始数据通道有效，以及无错误报警的情况下，采集到的数据才合格，当采集到数据不合格时，重新调整设备，直至判断为采集的数据合格；
步骤5、对数据合格的图谱展开进行数据分析，标记出图谱中焊缝、弯头、法兰的位置，根据采集到图谱特征的非对称信号与对称信号波幅高度判断特征是否是缺陷，当管道存在缺陷时，对缺陷存在处进行开挖，并在开挖处测量以便准确对缺陷定位。
当隐蔽管道为埋地管道时，探头布置点的清理工作如下:在探头布置点处进行开挖，开挖坑长度应不小于150cm，管道两侧各有50-80cm净空，管道底部应有30-50cm净空；当管道存在防腐层时，以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的防腐层进行剥离，每侧的防腐层剥离长度应大于30cm；然后以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的管道进行清洁，每侧的清洁长度为20-30cm。
当隐蔽管道为穿墙管道时，探头布置点设置在管道穿墙入口处；当管道存在防腐层，以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的防腐层进行剥离，每侧的防腐层剥离长度应大于30cm；然后以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的管道进行清洁，每侧的清洁长度为20-30cm。
所述步骤3中，低频导波数据采集分析软件的参数设置包括：输入被检测隐蔽管道区域名称、管线号、低频导波探头布置基准点、低频导波探头离基准点的距离，低频导波探头检测正方向，管道直径，管道壁厚，其中，低频导波探头的检测正方向为低频导波探头上的箭头指示方向。
采用上述方案后，本发明提供的检测方法有效的避免盲目开挖埋地管道和盲目损坏管道穿越的混泥土墙，明显提高工作效率，降低隐蔽管道的检测成本。采用该检测方法检测隐蔽管道时，一天可以检测几公里长隐蔽管道，检测中只需要隔几十米位置处设定一个开挖点进行开挖，不需要全线开挖，在一个检测点位置可以检测长达20-100米长隐蔽管道。检测中也不需要破坏墙体、低频导波探头直接固定在穿墙入口处即可直接对穿墙管道进行检测。
附图说明
图1为本发明埋地管道检测示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明穿墙管道检测示意图；
图4为本发明检测连接示意图；
图5为管道周向布置示意图；
图6为管道周向缺陷展开示意图；
图7为本发明缺陷展开图谱。
具体实施方式
为详尽本发明技术内容，以下将例举实施例并配合说明书进行详述。
本发明揭示了一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其包括以下步骤：
步骤1、确定低频导波探头2的探头布置点，对探头布置点位置处的管道1进行清理，使隐蔽管道1裸露出来。
如图1和图2所示，对于埋地管道，在探头布置点处进行开挖，开挖坑长度应不小于150cm，管道1两侧各有50-80cm净空，管道1底部应有30-50cm净空。当管道1存在防腐层时，以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的防腐层进行剥离，每侧的防腐层剥离长度应大于30cm；然后以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的管道进行清洁，每侧的清洁长度为20-30cm。
如图3所示，对于穿墙管道，探头布置点设置在管道1穿墙入口处。当管道1存在防腐层时，以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的防腐层进行剥离，每侧的防腐层剥离长度应大于30cm；然后以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的管道进行清洁，每侧的清洁长度为20-30cm。
步骤2、在探头布置点对应的管道1上安装低频导波探头2，将低频导波探头2连接低频导波主机3，将低频导波主机3连接计算机4。
低频导波探头2呈环状结构包裹在探头布置点的管道1外周，通过调节低频导波探头2上的定位柱21与定位孔22的连接位置，可以使低频导波探头2适应不同直径的管道1。当低频导波探头2的固定工作完成后，应该保证低频导波探头2上的所有晶片均处于松弛状态。通过数据线5将低频导波探头2与低频导波主机3相连，通过数据线5将低频导波主机3与计算机4相连，形成的安装图如图4所示。
步骤3、开启低频导波主机3和计算机4，打开计算机4上的低频导波数据采集分析软件，在数据采集分析软件上设置好相关参数后开始数据采集，低频导波主机3触发电脉冲激励低频导波探头2使其产生低频超声导波，产生的低频超声导波进入被检测管道1向低频导波探头2两侧的管道1方向进行传播，当低频导波遇到前进方向中的各种特征，例如腐蚀、焊缝、法兰、弯头等，就有一部分低频超声导波返回并被低频导波探头2接收，这部分接收的信号通过低频导波主机3传送到计算机4的低频导波数据采集分析软件上进行显示，形成管道缺陷展开图谱，如图7所示。
低频导波数据采集分析软件的参数设置包括：输入被检测隐蔽管道区域名称、管线号、低频导波探头布置基准点、低频导波探头离基准点的距离，低频导波探头2检测正方向，管道直径，管道壁厚；其中，低频导波探头2的检测正方向一般为低频导波探头2上的箭头指示方向。
低频导波探头布置基准点是为了在图谱上发现缺陷后到现场准确找到缺陷的位置用的。例如低频导波探头2布置在管道上，其距离管道上的一个焊缝位置为0.8m，那么这个焊缝就是低频导波探头布置基准点，低频导波探头离基准点的距离就是0.8m。当在图谱上发现缺陷离探头布置点是20m，到现场首先根据低频导波探头布置基准点、低频导波探头离基准点的距离找到检测时的探头布置点，再量20m就是发现缺陷的位置。
步骤4、对管道缺陷展开图谱进行判断，判断图谱中采集到的数据是否合格；只有当采集到的数据信噪比大于39dB，平衡值在0.5-1.5之间，电容值保持水平，原始数据通道有效，以及无错误报警的情况下，采集到的数据才合格，当采集到数据不合格时，应重新调整设备，直至判断为采集的数据合格。重新调整设备包括重新调整低频导波探头2的固定位置，以确保低频导波探头稳固地包裹在管道外周。
步骤5、根据数据采集展开图谱判断管道是否存在缺陷，当管道存在缺陷时，对缺陷存在处进行开挖，利用常规超声缺陷检测方法进行测量以便准确对缺陷定位。
对采集的合格图谱进行数据分析，首先根据管道单线图上焊缝、弯头、法兰等特征在采集图谱对应位置标记出来，根据采集到图谱特征的非对称信号与对称信号波幅高度来判断该特征是否是缺陷，并根据管道缺陷展开图判断该缺陷在管道周向上的布置情况。管道周向缺陷分布图如图5和图6所示，低频导波探头2上箭头正方向为12点钟方向，人面向低频导波探头2上箭头正方向顺时针方向依次是3点钟，6点钟，9点钟，管道12点钟方向对应管道展开图0度和360度，管道的3点钟方向对应管道展开图90度，管道的6点钟方向对应管道展开图180度，管道的9点钟方向对应管道展开图270度。
图谱上的原点对应低频导波探头2的位置，图谱中的正方向对应低频导波探头2上箭头所指方向，负方向对应低频导波探头2上的箭头相反方向，每一方向的检测长度为20-100m。图谱中的有效数据为从原点起向正方向直至遇到焊缝、弯头或法兰，以及从原点起向反方向直至遇到焊缝、弯头或法兰。对有效数据进行判断，在有效区间内是否存在缺陷，当存在缺陷，对缺陷存在处进行开挖，利用常规超声缺陷检测方法进行测量以便准确对缺陷定位。常规超声缺陷检测方法为采用高频导波探头在发现缺陷位置处沿管道轴向左右各60cm范围内，沿管道周向进行检测进行检查。
本发明提供的检测方法有效的避免盲目开挖埋地管道和盲目损坏管道穿越的混泥土墙，明显提高工作效率，降低隐蔽管道的检测成本。采用该检测方法检测隐蔽管道时，一天可以检测几公里长隐蔽管道，检测中只需要隔几十米位置处设定一个开挖点进行开挖，不需要全线开挖，在一个检测点位置可以检测长达20-100m长隐蔽管道。检测中也不需要破坏墙体、低频导波探头直接固定在穿墙入口处即可直接对穿墙管道进行检测。
以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、确定低频导波探头的探头布置点，对探头布置点位置处的管道进行清理，使隐蔽管道裸露出来；
步骤2、在探头布置点对应的管道上安装低频导波探头，将低频导波探头连接低频导波主机，将低频导波主机连接计算机；
步骤3、开启低频导波主机和计算机，打开计算机上的低频导波数据采集分析软件，在数据采集分析软件上设置参数后开始数据采集，采集的数据通过低频导波主机传送到计算机的低频导波数据采集分析软件上进行显示，形成管道缺陷展开图谱；
步骤4、对管道缺陷展开图谱进行判断，判断图谱中采集到的数据是否合格；只有当采集到的数据信噪比大于39dB，平衡值在0.5-1.5之间，电容值保持水平，原始数据通道有效，以及无错误报警的情况下，采集到的数据才合格，当采集到数据不合格时，重新调整设备，直至判断为采集的数据合格；
步骤5、对数据合格的图谱展开进行数据分析，标记出图谱中焊缝、弯头、法兰的位置，根据采集到图谱特征的非对称信号与对称信号波幅高度判断特征是否是缺陷，当管道存在缺陷时，对缺陷存在处进行开挖，并在开挖处测量以便准确对缺陷定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其特征在于：当隐蔽管道为埋地管道时，探头布置点的清理工作如下:在探头布置点处进行开挖，开挖坑长度不小于150cm，管道两侧各有50-80cm净空，管道底部有30-50cm净空；当管道存在防腐层时，以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的防腐层进行剥离，每侧的防腐层剥离长度大于30cm；然后以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的管道进行清洁，每侧的清洁长度为20-30cm。
3.根据权利要求1所述的一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其特征在于：当隐蔽管道为穿墙管道时，探头布置点设置在管道穿墙入口处；当管道存在防腐层，以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的防腐层进行剥离，每侧的防腐层剥离长度大于30cm；然后以探头布置点为中心，对探头布置点两侧的管道进行清洁，每侧的清洁长度为20-30cm。
4.根据权利要求1所述的一种基于低频导波检测技术的隐蔽管道检测方法，其特征在于：所述步骤3中，低频导波数据采集分析软件的参数设置包括：输入被检测隐蔽管道区域名称、管线号、低频导波探头布置基准点、低频导波探头离基准点的距离，低频导波探头检测正方向，管道直径，管道壁厚，其中，低频导波探头的检测正方向为低频导波探头上的箭头指示方向。
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