CN111175836A - 管道载体雷达损伤检测工艺 - Google Patents

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仇玉明
张立军
汪民辉
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    • G—PHYSICS
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Abstract

管道载体雷达损伤检测工艺，涉及埋地管路损伤检测技术领域。包括如下步骤：S1、通过雷达站向金属管道发出雷达波信号；S2、通过沿金属管道布置的多个雷达接收机接收金属管道上的雷达波信号、并将接收的信号发送至处理器；S3、通过处理器对接收到的信息进行分析处理，找到金属管道外防腐层的损伤位置；S4、通过管道损伤检测仪对防腐层损伤位置的金属管道进行探测扫描，确认金属层的损伤位置和类型及损伤的程度以及检测损伤范围。本发明通过雷达站和分布式雷达接收机配合找到管道外防腐层的损伤位置，再通过管道损伤检测仪防腐层损伤位置的管道进行探测扫描，确认金属管道的损伤的类型和损伤的位置以及损伤的程度，达到防患于未然的目的。

Description

管道载体雷达损伤检测工艺
技术领域
本发明涉及埋地管路损伤检测技术领域，具体为一种管道载体雷达损伤检测工艺。
背景技术
地埋金属管道运输是继铁路运输，公路运输，水路运输及航空运输后的五大运输方式之一，在国民经济中占有极为重要的战略地位，被誉为国家的生命线，而为避免地埋金属管道的腐蚀，在金属管道外均包覆有防腐层。
无论是老管道还是新建管道，虽然金属管道包覆有防腐层，但在服役期间仍存在各种风险，为了保障管道运输的安全使用，需要实时了解管道健康状况，降低管道的风险隐患，因此急需能够对管道使用情况及时了解反馈的检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道载体雷达损伤检测工艺，可以直观清晰的了解管道损伤的类型和损伤的程度，并准确确定损伤的部位，以便及时修复，确保管道的安全运行。
实现上述目的的技术方案是：管道载体雷达损伤检测工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、通过雷达站向金属管道发出雷达波信号；
S2、通过沿金属管道布置的多个雷达接收机接收金属管道上的雷达波信号、并将接收的信号发送至处理器；
S3、通过处理器对接收到的信息进行分析处理，找到金属管道外防腐层的损伤位置；
S4、通过管道损伤检测仪对防腐层损伤位置的金属管道进行探测扫描，确认金属层的损伤位置和类型及损伤的程度以及检测损伤范围。
本发明的有益效果：
本发明通过雷达站和分布式雷达接收机配合找到管道外防腐层的损伤位置，再通过管道损伤检测仪防腐层损伤位置的管道进行探测扫描，确认金属管道的损伤的类型和损伤的位置以及损伤的程度，达到防患于未然的目的。
进一步地，为便于接线，步骤S1中雷达站通过阴保桩连接金属管道。
进一步地，步骤S2中分布式雷达接收机沿管道每间隔1000m布置一个。
进一步地，步骤S4在管道损伤检测仪为非开挖式管道损伤检测设备，避免人工挖开管道，减轻了劳动强度，降低了成本。
进一步地，每个雷达站对应配置5-10个雷达接收机。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为管道损伤检测仪的检测原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明提供一种管道载体雷达损伤检测工艺，用于对埋于地下的金属管道1进行检测，金属管道1包括金属层1.1、包覆在金属层1.1外的防腐层1.2，具体包括如下步骤：
S1、使用雷达站3通过阴保桩4连接金属管道1的金属层1.1、并向金属层1.1发出雷达波信号；
S2、通过沿金属管道1间隔布置的雷达接收机5接收金属管道1的上的雷达波信号、并将接收的信号通过金属管道1的金属层1.1发送至雷达站3的处理器，
S3、通过雷达站3的处理器对接收到的信息进行分析处理，找到金属管道1的防腐层1.2的损伤位置；
S4、通过管道损伤检测5仪对防腐层3损伤位置的金属管道1进行探测扫描，确认金属层1.1损伤的位置和类型及损伤的程度以及损伤范围。
作为本实施例的进一步说明，金属层1.1的损伤类型包括管道横向裂纹、管道纵向裂纹、管道腐蚀点、管道漏点、管道沙眼。
作为本实施例的进一步说明，每个雷达站3可以对应配置5-10个雷达接收机3。
作为本实施例的进一步说明，步骤S2中的雷达接收机5埋于地下，并通过导线与金属管道1连接，雷达接收机5沿金属管道1每间隔1000m布置一个。
作为本实施例的进一步说明，雷达站3的处理器对接收到的信息进行分析处理的流程原理与申请号：201910053014 2，名称为：管道载体雷达腐蚀漏点在线检测系统的专利文件的说明书中25~28段所公开的检测原理相同，在此不再赘述。
作为本实施例的进一步说明，管道损伤检测仪6属于现有公知技术，其原理是建立在天然磁场的基础上，具体是通过磁传感器在被检测管道的上方或近表面进行扫查，采集金属管道不同方向上的磁感应强度矢量，从而分析信号的变化来判断检测管道中是否存在缺陷，并经过数据处理判断检测试样中缺陷的位置及大小的一种无损检测技术。
如图2所示，由于磁信号接收机采样频率的要求，故管道损伤检测仪6信号采集时要求匀速向前（图2中横向箭头方向）移动，从而更准确的反映管道的磁感应强度幅值变化，实现对缺陷区域的准确定位及定量。
对于铁磁性和顺磁性材料，磁感应强度随着外加磁场的增大而增大，当外加磁场强度一定时，磁感应强度随着相对磁导率的增大而增大；对于抗磁性材料，磁感应强度随着雷达光合成像仪的发射端的外加磁场的增大而减小，当外加磁场一定时，磁感应强度随着相对磁导率的增大而减小。
在地磁场中，若金属管道1中存在高导磁率夹杂缺陷位置c和低导磁率夹杂缺陷位置d，正常金属管道的相对磁导率为μ，缺陷的相对磁导率为μ′，竖向箭头表示通过该被检管道的某一方向的磁感应强度分量，如图2中(a)所示，高导磁率夹杂缺陷位置的（μ′＞μ），如图2中(b)所示，低导磁率夹杂缺陷位置的μ′＜μ，根据上述原理，可以快速确定缺陷位置。
管道损伤检测仪6是基于“空间磁场矢量合成”原理，采用新型的电磁-磁电效应式传感器而对铁磁型构件实现的一种无损探伤绿色技术。理论与实践研究证明：在铁磁性部件的缺陷或应力集中区域，磁场的切向分量(X )具有最大值，法向分量 (y)改变符号且具有零值。在实际检测中，通常是拾取被测表面的法向分量(y)作为检测信息。
由于各种因素的影响，仅采用法向分量作为判别磁记忆检测结果的可信度往往不高，由于磁场强度是一个空间矢量，除法向分量外还有其它2个方向分量。拾取除了法向分量以外的其他磁信息，能够增加信息冗余量，提高判断的准确性，同时，还可以找到一些表征缺陷信息的特征量。
采用宽距、非接触式弱磁能势感应模式，通过提取已施加磁载的铁磁型材料上弱磁能势分布差异信息，完成定位、定性和定量识别管道内外各种缺陷的创新型电磁无损检测技术。
采用磁感检测方法连续采样后，再通过数学分析模型，对金属管道各体积元磁能势差异样本进行图表化处理、统计学计算和曲线波形分析，就能把影响管道机械承载性能的大部分缺陷清楚的反映出来，同时给出描述这些退变特征危险程度的等效映射量值，提供准确、客观并完整的安全评估基础信息。

Claims (5)

1.管道载体雷达损伤检测工艺，用于对埋于地下的金属管道进行损伤检测，金属管道包括金属层和包覆在金属层外的防腐层，其特征在于：包括如下步骤：
S1、通过雷达站向金属管道发出雷达波信号；
S2、通过沿金属管道布置的多个雷达接收机接收金属管道上的雷达波信号、并将接收的信号发送至处理器；
S3、通过处理器对接收到的信息进行分析处理，找到金属管道外防腐层的损伤位置；
S4、通过管道损伤检测仪对防腐层损伤位置的金属管道进行探测扫描，确认金属层的损伤位置和类型及损伤的程度以及检测损伤范围。
2.根据权利要求1所述的管道载体雷达损伤检测工艺，其特征在于：步骤S1中雷达站通过阴保桩连接金属管道的金属层。
3.根据权利要求1所述的管道载体雷达损伤检测工艺，其特征在于：步骤S2中雷达接收机沿金属管道每间隔1000m布置一个。
4.根据权利要求1所述的管道载体雷达损伤检测工艺，其特征在于：步骤S4在管道损伤检测仪为非开挖式管道损伤检测设备。
5.根据权利要求3所述的管道载体雷达损伤检测系统，其特征在于：每个雷达站对应配置5-10个雷达接收机。
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