JP5216598B2 - パルス渦電流パイプライン検査システムおよび方法 - Google Patents

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Description

本発明は概してパイプラインの非破壊評価に関し、より詳細には、パルス渦電流を用いて導電性構造を検査する方法および装置に関する。
パイプラインはさまざまな産業において広く使用されており、大量の物質をある場所から他の場所へ輸送することができる。石油および/またはガス等のさまざまな流体が、パイプラインを使用して安価に効率よく輸送される。流体中に浮遊する粒子状物質や他の小さな固体が、パイプラインを通して輸送されることもある。地下および海面下(深海)のパイプラインは一般的に、エネルギー関連産業に重要な莫大な量の石油およびガス製品を、高圧、極端な温度、高流量率で運ぶことが多い。
パイプラインの基礎構造が古くなるにつれて、構成する管の傷によってパイプラインの完全性が劣化する可能性がある。パイプラインの腐食は、小さな箇所の欠点、土壌の沈下、地域の建設計画、地震活動、天候、通常使用による単純な損耗などによって起こり得ることであり、パイプラインの欠陥や異常を招く可能性がある。したがって、傷または欠陥や異常は、腐食、機械的損傷、疲労、割れ、応力、腐食割れ、水素誘起割れ、へこみやしわに起因する歪みなどの形でパイプラインの表面に現れ得る。
既存のパイプライン網の維持と保護は難題となっている。現行の現状技術のインライン検査システムは、パイプライン検査ゲージ(PIG)として知られる装置を利用しており、現場の管断面を横移動して、構造欠陥を確認するために評価されるデータを提供する。そのようなPIGは、パイプラインの内部を移動しながら多数のセンサからデータを取得する。PIGの一般的な1回の行程は、100km以上の長さになり得る。PIGの使用によって、外壁に接近してパイプライン断面の非破壊検査を実施するための費用のかかる掘削や絶縁除去を行わずに、パイプライン断面の完全性を評価することが可能になる。
PIGは、パイプラインに関する情報を収集するために広範囲にわたるセンサ技術を利用することができる。使用される技術の例には、漏洩磁束(MFL)、超音波(UT)や渦電流(EC)が挙げられる。これらの方法には各々の限界がある。例えば、MFLシステムは強磁界の永久磁石に依存しており、嵩があって重く、大きな引きずり力を有する。そのため、MFL技術を利用するPIGは、比較的なだらかな屈曲部を有するパイプラインの検査に適している。UT法は管壁との機械的結合を必要とし、ガス管や汚染壁には適していない。既存のECパイプライン検査ゲージは、一般的に非磁性金属配管を検査するために利用される。炭素鋼管では、透磁率のために渦電流の侵入深さが比較的小さく、透磁率の局所変化を防ぐために深く侵入して広範囲に組み込まれる大きな誘導コイルを用いた低周波解析が必要になる。深い磁気の侵入と広範囲の組み込みが必要なため、ECパイプライン検査ゲージは比較的急な屈曲部を有する限定的なパイプライン環境には適していない。
国際公開特許第1995/00840A号 独国公開特許第19746511A1号 米国特許第3,225,293号 英国公開特許第2291975A号 米国特許第3,483,466号 米国特許第6,847,207B1号 独国公開特許第10300383A1号 欧州公開特許第1267161A2号 米国特許第4,769,598号
上述の問題の一部を克服するために、リモートフィールドECおよび過渡EC技術が開発されている。しかしながら、リモートフィールドECおよび過渡EC技術は、高い空間分解能を有する大径の厚い炭素鋼パイプラインの検査で、移動するPIGによって孔食の領域を検出することが容易になる訳ではない。リモートECシステムは励磁素子と検出素子の間の空間分解能を利用するので、急な曲がりと弁に隣接した広い範囲が検査されないままになる。さらに、リモートフィールドECおよび過渡EC技術は自動PIGの消費電力を低くする訳ではない。間隔の狭い急な曲がりと弁を有するパイプラインの内部検査を円滑にするように適応されたPIGが望ましい。
手短に言えば、本発明の一実施形態によれば、パルス渦電流パイプライン検査装置が提供される。該パルス渦電流パイプライン検査装置は、互いに長手方向に離間配置され、縮小位置と拡大位置との間で移動するように適応された複数の段と、該縮小位置にある該複数の段の各々の円周の少なくとも一部の周囲に配置された複数のセンサであって、該拡大位置にある該複数の段の各々のセンサ間に少なくとも1つの間隔を有しており、該複数の段の1つ目の該少なくとも1つの間隔がその上にセンサが配置された該複数の段の2つ目の一部と並ぶように配列される該複数のセンサとからなる。
パイプラインを評価する方法も開示される。該方法の例示的実施形態は、該パイプライン中でパルス渦電流測定装置を駆動する段階を有しており、該パルス渦電流測定装置は複数の段からなっており、該複数の段の各々は、複数のセンサが間に間隔を有さない該複数の段の各々の円周の少なくとも一部の周囲に配置される縮小位置と、該複数の段の各々の上に配置されたセンサ間に少なくとも1つの間隔が存在する拡大位置との間で移動するように適応されており、該複数のセンサは、該拡大位置にある該複数の段の1つ目の周囲に配置されたセンサ間の該間隔が、該複数の段の少なくとも2つ目の周囲の該複数のセンサの少なくとも一部の位置と一致し、そこから長手方向に離間配置されるように配列されており、さらに該パルス渦電流測定装置を該縮小位置に配置して該パイプラインの狭窄部分を探査する段階を有する。
本発明のこれらおよびその他の特徴、側面および利点は、同じ符号が図面を通して同じ部品を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解できるであろう。
本発明の例示的実施形態はパイプラインの有効性の検査に関する。特に、パイプライン検査ゲージ(PIG)は、各々が複数のセンサ領域からなる複数のセンサ段を有する。PIGは、センサからパイプラインの壁に起こり得る欠陥や劣化に関する情報を得るためにパルス渦電流(PEC)技術を利用している。以下に説明するように、PEC技術を用いることによって、PIGが縮小位置か拡大位置のどちらかに位置するようにセンサを配置することができる。縮小位置では、PIGはパイプラインの比較的急な屈曲部を横移動することが可能になる。
図1はパイプライン検査システムの概略図であり、全体的に参照番号10で示される。パイプライン検査システム10は、パイプライン12を検査するように適応されており、パイプライン検査ゲージ(PIG)14からなっている。PIG14はパイプラインの内部に配置された走査装置であり、パイプライン12の壁に関するデータを集めるために使用される。データを分析して、例えばパイプライン壁の弱点などの潜在的な傷を確認することができる。PIG14は、パイプライン内の流体の流れとともにパイプラインの全長にわたって輸送することができる。図1に示される例示的実施形態において、PIG14は、パイプライン12の壁に関するデータを得るためにパルス渦電流(PEC)センサまたは探触子を利用している。
PIG14は、第1センサ段16と第2センサ段18とを有する。第1センサ段16および第2センサ段18は、各々が拡大位置と縮小位置とを有するように構成される。縮小位置では、第1センサ段16および第2センサ段18の直径を十分に小さくすることによって、PIG14は、センサ段16、18が拡大位置にあるときに横移動されるパイプラインの障害と比べて、パイプライン12内の比較的急な屈曲部を横移動できるようになる。
図1に示される実施形態において、PIG14はさらに、パイプライン12内のPIG14の位置と方向を決定する位置決め要素(POC)20を有する。PIG14はさらに、第1センサ段16および第2センサ段18によって取得されたデータを受信するためのデータ収集システム(DAS)22を有する。電源(PS)24は、第1センサ段16、第2センサ段18、POC20およびDAS22だけでなく、PIG14のその他の関連要素にも電力を供給する。PIG14がさらにDAS22等によって取得された各々の記録をタイムサンプリングするための内部時計などの追加要素を有し得ることは、当業者には理解できるであろう。同様に、パイプライン検査システム10は、位置やPIG14が移動した全体の距離を記録するための磁力計、磁気計測器、距離計および外部時計などの追加要素を含み得る。
図2は、図1に示されたPIG14の中心軸36を通る断面図である。この図は、全体的に参照番号26で表わされる。図2に示される断面図は、図1に示されたセンサ段の1つの動作を示している。説明のために、第1センサ段16(図1)を図2に示す。第1センサ段16は、複数のセンサ領域28、30、32および34からなっている。図2に仮想線で示されるセンサ領域28、30、32および34は、縮小位置にある。中心軸36に対する拡大位置では、同じセンサ領域がそれぞれ128、130、132および134で表わされる。
複数のセンサ領域28、30、32および34の各々は、各センサ領域を縮小位置と拡大位置との間で駆動するための、スプリング、油圧システムなどからなる拡大機構38に取り付けられている。縮小位置では、PIG14は拡大位置での数値に対して約60%〜70%の直径を有する。センサ段16、18を縮小位置に移動させることにより、PIG14は、パイプライン12の比較的急な屈曲部やその他の障害の中を効率的に移動することが可能になる。
図3は、図1に示されたような多段PIG14のセンサ段16、18を示す図である。この図は、全体的に参照番号40で表わされる。第1センサ段16および第2センサ段18は、図3に破線で示される。第1センサ段16は、センサ領域30、32および34からなっている。センサ領域30、32および34の各々は、本明細書で受信機とも呼ばれる複数のセンサ42からなる。同様に、第2センサ段18は、センサ領域44とセンサ領域46とからなっている。センサ領域44、46の各々は、複数の受信機42からなる。例示的実施形態では、センサは第1センサ段16と第2センサ段18のセンサ領域上に配置されていて、センサ段が拡大位置にあるときに、第1センサ段16および第2センサ段18の各々がパイプラインの完全な円周被覆率を有することができるようになっている。さらに、センサ領域30、32および34に対するセンサ領域44、46の配置は、第2センサ段18のセンサ領域44および46が、両センサ段が拡大位置にあるときに、第1センサ段16のセンサ領域30、32および34の間の間隔に対応する円周位置を覆うように行われる。このようにして、センサ段16、18が拡大位置にあるときに、パイプライン12の完全な円周被覆率を得ることができる。
PIG14(図1)は、センサを介してパイプライン12に関するデータを得るために、パルス渦電流(PEC)技術を利用するように適応されていることが望ましい。PECシステムでは、PEC信号がパイプライン12の壁に向かって送信され、反射された信号が受信されて測定される。PEC技術は、リモート渦電流技術とは異なるものである。リモート渦電流システムでは、駆動コイルが正弦波電流入力によって励起される。効果的な結果を得るためには、駆動コイルを比較的大きな距離をあけてセンサから物理的に引き離して、検査中のパイプラインからの帰還信号を受信し易くする必要がある。
対照的に、PECシステムは正弦入力波形を一連のパルス電流励起波形と切り替える。駆動コイルは、送信パルス中に励起される。その後、電流を安定化させることができる。帰還信号は、安定期間にセンサに到達する。このようにして、パイプライン12の潜在的な損傷に関連する比較的小さな変化を観測することができる。さらに、PIG14は、駆動コイルを受信センサにより接近させて配置することができるので、PECシステム内でよりコンパクトにすることができる。例示的実施形態では、駆動コイルは1つ以上の受信センサに隣接して配置することができる。
明確にするために、第1センサ段16に関しては3つのセンサ領域のみが図3に示されており、第2センサ段18に関しては2つのセンサ領域が示されている。センサ段ごとのセンサ領域の具体的な数が本発明の重要な側面でないことは、当業者には明らかであろう。さらに、センサ領域の数はさまざまな設計の検討に基づいて選択することができ、例えば、センサ段が拡大位置にあるときに、第2センサ段のセンサ領域を第1センサ段のセンサ領域間の間隔数に対応する十分な数にすることができる。
パイプラインの検査中、上述したセンサの配列は均一な表面被覆率をもたらす。例えば、PIGの各段に4つの領域がある場合、直径はセンサ領域間の円周方向に4つのピッチに分けられると考えられる。300mmの内径のパイプラインは、円周方向に4.9mmのピッチを有するパイプラインの壁からの過渡応答を得るために、合計で192のピックアップセンサまたは振動子を必要とする。引き続き2つのセンサ段と段ごとに4つのセンサ領域があると仮定すると、各領域は6個のセンサが4列の直線配列で配列された24個のセンサを有しており、19.6mmのステップを有する空間格子状に配置されている。直線配列は4.9mmずつ円周方向に順次ずれて、4.9mmの格子を有するパイプライン12の完全な表面被覆率をもたらす。
大きな面積の駆動コイルと比較的小さなピックアップセンサの組み合わせにより、パイプライン12の壁の高解像度の渦電流画像化が可能になる。説明した例では、システムはすべての8つの駆動コイルを同時に励起するために1つの駆動パルスのみを必要とする。センサはできるだけ駆動コイル巻線の近くに配置されて、隣接する駆動コイルによってのみ誘導された渦電流に対する過渡応答の測定を円滑にすることができる。
図4は、本発明の例示的実施形態にしたがった多段PIGのセンサ領域の図である。この図は、全体的に参照番号48によって表される。図4は、図3に示された各々のセンサ領域に採用することのできる例示的実施形態を表している。説明のために、第1センサ段16のセンサ領域30を図4に示す。センサ領域30は、各センサを励起するために駆動コイル74を利用している。駆動コイルは、パイプライン12の壁に過渡磁束を導入するために使用される。図5を参照して以下に説明するように、パルサ(図6参照)からの電流の方形波を利用するのが望ましい。
センサ領域30は、図4に示されるように、垂直直線配列で配列された複数の振動子50、52、54、56、58および60からなっている。振動子50、52、54、56、58および60の各々は図4で個々の参照番号を与えられているが、概して図3に示されたセンサ42に対応するものである。例えば、センサ領域30が図4に示されているが、所定のセンサ段の他のセンサ領域を同様の方法で配列することもできる。振動子50、52、54、56および58によって形成された直線配列は、振動子の直径の4分の1ずつ互いにずれていく。説明のために、振動子は、(左から2番目の直線配列の)振動子50を通る中心線64が(左から4番目で最後の直線配列の)振動子58を振動子58の頂部から直径の約4分の1の位置で通り抜けるように配置されている。(左から1番目の直線配列の)振動子52に対して引かれた中心線68は、振動子58を振動子58の底部から約4分の1の方向の位置で通り抜けている。(左から3番目の直線配列の)振動子60を通る中心線70は、振動子58と振動子62の間を通っている。最後に、振動子54の中心を通る中心線72は、振動子62の頂部から約4分の1の位置でセンサ62に突き当たっている。図4に示された例示的なセンサ(振動子)配列は、パイプライン12と重複する被覆率をもたらす。
図5は、PIG14(図1)で利用されたPEC技術の動作を説明するのに役立つグラフ図である。このグラフは、全体的に参照番号76によって表される。グラフ76の上部部分に位置するx軸78は、ミリ秒時間に対応する。グラフ76の上部部分に位置するy軸80は、駆動コイル74(図4)等の駆動コイル内の誘導電流に対応する。PEC誘導電流波形82は、x軸78およびy軸80に関してグラフを用いて表される。図5に示されるように、表示された誘導電流は約0.1msで急速に上昇して、比較的安定したレベルが約0.1msから約50msの間持続する。その後、電流は急激に降下する。
図5の下部部分は、図4に示された振動子52、54、56、58、60および62等のピックアップセンサに誘導された対応の電圧信号を示している。グラフの下部部分に関して、x軸86はミリ秒時間に対応する。y軸88は信号電圧に対応する。センサ電圧波形90は、図5に示されたグラフの上部部分の誘導電流波形に対する対応のセンサ電圧を示している。図示のように、センサ電圧波形90の電圧レベルは、誘導電流82が急速に増加するのにつれて比較的高くなる。その後、電圧信号90の値がゆっくりと減少するのに対して、PEC誘導電流波形82によって示された電流は安定したままである。振動子によって受信された信号はパイプラインの損傷部の影響を受けるので、さまざまな時間のセンサ電圧波形90の値はパイプライン12の損傷に対応している。さまざまな時間でセンサ電圧波形90の値を測定することによって、パイプライン12等のパイプラインの有効性の数学的モデルを作成することができる。図5に示されるように、センサ電圧波形90の測定に基づいてパラメータ化曲線適合式を作成することができる。センサ電圧波形90に対応する複数のパラメータ係数92は、測定作業中に決定して記憶することができる。さらに、PIG14の内部メモリに係数のみを記憶することによって、パイプライン12の拡大部分の表示に対応するデータを後の評価のために経済的に保存することができる。パラメータ係数92は後にセンサ電圧波形90を再構築するために用いられて、パイプライン12の表面の潜在的な異常を確認することができる。
パイプラインの状態を表すパラメータ係数92を決定するために、センサ電圧波形90に関して得られた実際の値に圧縮ルーチンを適用することができる。このパラメータ化の形態は、目的の作業に対するパルス渦電流センサの通常動作中に予期される典型的な範囲のセンサのリフトオフ、サンプルの透磁率、導電率および厚さ状態のもとで、パイプライン12の壁の十分な評価の基礎をなすと考えられている。
図6は、PIG14によって得られたデータの処理に使用される回路構成の例示的実施形態を示すブロック図である。この図は、全体的に参照番号110で表わされる。制御モジュール112は、PEC信号を例示的なセンサ領域30に提供するパルサ114を制御するように適応されている。図6に示される実施形態では、センサ領域30上の4列のセンサ直線配列の各々からのデータが各前処理回路116、118、120または122に送られる。前処理回路116、118、120および122は、データの予備フィルタ処理および振幅制限を行う。前処理回路によって処理された後、データは多項式適合回路124、126、128または130に送られる。多項式適合回路124、126、128および130によって利用された処理アルゴリズムは、多項式曲線をパルス渦電流応答に適合させるように動作して、図5を参照して上記で説明された多項式係数を決定することを可能にする。得られた係数は、各測定点におけるすべてのセンサに関してデータ収集システム22等の内部データ記憶装置に記録される。多項式係数のみを記憶することによって、内部記憶装置に記憶されるデータ量は50〜100倍減らすことができる。データ収集中のさらなる多重化を利用して、データ収集チャネルの数を減らすことができる。最終的に、説明したアルゴリズムは曲線適合ルーチンの一部として低域フィルタ処理機能を含む。
パイプラインの検査の完了後、データ収集システム22はコンピュータに接続されて収集データを検索することができる。データが上述したようなパラメータ係数に対応する場合、伝達関数を多項式係数に適用して任意の検査地点の壁厚の値を計算する。得られた波形の係数を用いて、適合係数に関する非線形伝達関数を応答が測定された試験片の厚さ、透磁率、導電率およびリフトオフに適合させる。未知の物理的パラメータを用いて引き続きパイプラインの検査をする際は、測定されたパルス渦電流応答をパラメータ化し、予め計算された伝達関数を用いて適合係数を解釈して物理的パラメータとセンサのリフトオフを推定する。センサ領域やセンサ段における位置にしたがって各センサに関する適切な伝達係数を得るために、カスタムソフトウェアを開発することができる。検査したパイプライン表面の二次元渦電流画像を構築し、解析することができる。従来方法の画像処理および解析を用いて、望ましくない壁の薄化を有する地点を検出することができる。これらの地点には、修復手順が適用される。
図7は、本発明の例示的実施形態にしたがったPECセンサを作動させるための例示的段階を示すフローチャートである。このフローチャートは、全体的に参照番号132で表わされる。ブロック134において、プロセスが始まる。ブロック136において、図1に示されたPIG等のパルス渦電流測定装置がパイプラインを介して駆動される。上述したように、パルス渦電流測定装置は複数の段からなっている。複数の段の各々は、複数のセンサが複数の段の各々の円周の少なくとも一部の周囲に隙間なく配置されている縮小位置と、複数の段の各々の上に配置されたセンサ間に少なくとも1つの間隔が存在する拡大位置との間で移動するように適応されている。複数のセンサは、拡大位置にある複数の段の1つ目の周囲に配置されたセンサ間の間隔が、複数の段の少なくとも2つ目の周囲の複数のセンサの少なくとも一部の位置と一致し、それから長手方向に離間配置されるように配列される。
ブロック138において、パルス渦電流測定装置は縮小位置に配置されて、パイプラインの狭窄位置の探査を円滑にする。ブロック140において、プロセスは終わる。
本発明の特定の特徴のみが本明細書で例示され説明されたが、多くの修正および変更が当業者には考えられるであろう。したがって、添付の請求項は本発明の真の精神の範囲内にあるそのようなすべての修正および変更を含むことを目的としていることを理解されたい。
本発明の例示的実施形態にしたがったパイプライン検査システムを示すブロック図である。 本発明の例示的実施形態にしたがったパイプライン検査ゲージ(PIG)の断面図である。 本発明の例示的実施形態にしたがった多段PIGの図である。 本発明の例示的実施形態にしたがった多段PIGのセンサ領域の図である。 本発明の例示的実施形態にしたがったPIGの動作を説明するのに役立つパルス渦電流(PEC)信号のグラフ図である。 本発明の例示的実施形態にしたがったPIGによって得られたデータの処理に使用される回路構成の例示的実施形態のブロック図である。 本発明の例示的実施形態にしたがったPECセンサを作動させる例示的段階を示すフローチャートである。
符号の説明
10 パイプライン検査システム
12 パイプライン
14 パイプライン検査ゲージ(PIG)
16 第1センサ段
18 第2センサ段
20 位置決め要素(POC)
22 データ収集システム(DAS)
24 電源(PS)
26 図2
28(128) センサ領域
30(130) センサ領域
32(132) センサ領域
34(134) センサ領域
36 中心軸
38 拡張機構
40 図3
42 センサ(受信機)
44 センサ領域
46 センサ領域
48 図4
50 振動子
52 振動子
54 振動子
56 振動子
58 振動子
60 振動子
62 振動子
64 中心線
66 中心線
68 中心線
70 中心線
72 中心線
74 駆動コイル
76 グラフ(図5)
78 x軸
80 y軸
82 PEC誘導電流波形
86 x軸
88 y軸
90 センサ電圧波形
92 パラメータ係数
110 図6
112 制御モジュール
114 パルサ
116 前処理回路
118 前処理回路
120 前処理回路
122 前処理回路
124 多項式適合回路
126 多項式適合回路
128 多項式適合回路
130 多項式適合回路
132 図7
134 ブロック
136 ブロック
138 ブロック
140 ブロック

Claims (15)

  1. 互いに長手方向に離間配置され、縮小位置と拡大位置との間で移動するように適応された複数の段と、
    該縮小位置にある該複数の段の各々の円周の少なくとも一部の周囲に間隔を有さずに配置された複数のパルス渦電流センサであって、該拡大位置にある該複数の段の各々のパルス渦電流センサ間に少なくとも1つの間隔を有しており、該複数の段の1つ目の該少なくとも1つの間隔がパルス渦電流センサが配置された該複数の段の2つ目の一部と並び、パイプラインの周方向の全てが検査対象範囲となるように配列される該複数のパルス渦電流センサとからなる、
    パルス渦電流パイプライン検査装置。
  2. 該複数の段の各々が複数のセンサ領域からなる、請求項1に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  3. 該複数のセンサの一部が該複数のセンサ領域の各々に直線配列で配置される、請求項2に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  4. パルサがパルス渦電流入力を駆動コイルに送るように信号を供給して、該複数のセンサの少なくとも一部を励起する制御モジュールを有する、請求項1に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  5. 該駆動コイルが該複数のセンサの少なくとも一部に隣接して位置決めされる、請求項4に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  6. 該複数のセンサからのデータを受信し、該データのフィルタ処理と振幅制限を行うように適応された前処理回路を有する、請求項1に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  7. 該複数のセンサによって得られたデータを受信し、該受信データに対応する波形に近似する多項式の少なくとも1つの係数を計算するように適応された多項式適合モジュールを有する、請求項1に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  8. 該少なくとも1つの係数を記憶するように適応されるデータ収集システムを有する、請求項7に記載のパルス渦電流パイプライン検査装置。
  9. 互いに長手方向に離間配置され、縮小位置と拡大位置との間で移動するように適応された複数の段と、
    該縮小位置にある該複数の段の各々の円周の少なくとも一部の周囲に間隔を有さずに配置された複数のパルス渦電流センサであって、該拡大位置にある該複数の段の各々のパルス渦電流センサ間に少なくとも1つの間隔を有しており、該複数の段の1つ目の該少なくとも1つの間隔がパルス渦電流センサが配置された該複数の段の2つ目の一部と並び、パイプラインの周方向の全てが検査対象範囲となるように配列される該複数のパルス渦電流センサと、
    該複数のセンサからパイプラインの状態に対応するデータを受信するように適応されるデータ収集モジュールと、
    該データ収集モジュールに電力を供給するように適応される電源とからなる、
    パイプライン検査ゲージ(PIG)。
  10. 該パイプライン内の該PIGの位置を決定するように適応された位置決め要素を有する、請求項9に記載のPIG。
  11. パイプラインを評価する方法であって、
    該パイプライン中でパルス渦電流測定装置を駆動する段階を有しており、該パルス渦電流測定装置は複数の段からなっており、該複数の段の各々は、該複数の段の各々の円周の少なくとも一部の周囲に、複数のパルス渦電流センサが間に間隔を有さずに配置される縮小位置と、該複数の段の各々に配置されたパルス渦電流センサ間に少なくとも1つの間隔が存在する拡大位置との間で移動するように適応されており、該複数のパルス渦電流センサは、該拡大位置にある該複数の段の1つ目の周囲に配置されたパルス渦電流センサ間の該間隔が、該複数の段の少なくとも2つ目の周囲の該複数のパルス渦電流センサの少なくとも一部の位置と一致し、そこから長手方向に離間配置され、パイプラインの周方向の全てが検査対象範囲となるように配列されており、
    さらに該パルス渦電流測定装置を該縮小位置に配置して該パイプラインの狭窄部分を探査する段階を有する方法。
  12. パルサがパルス渦電流入力を駆動コイルに送るように信号を供給して、該複数のセンサの少なくとも一部を励起する段階を有する、請求項11に記載の方法。
  13. 該複数のセンサからのデータを受信する段階と、
    該受信データにフィルタ処理作業を行う段階と、
    該受信データに振幅制限作業を行う段階とを有する、請求項11に記載の方法。
  14. 該複数のセンサから受信したデータの多項式適合作業を行う段階と、
    該受信データに対応する波形に近似する多項式の少なくとも1つの係数を計算する段階とを有する、請求項11に記載の方法。
  15. データ収集モジュールに該少なくとも1つの係数を記憶する段階を有する、請求項14に記載の方法。

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7706988B2 (en) * 2008-03-14 2010-04-27 Blade Energy Partners, Inc. Method for improved crack detection and discrimination using circumferential magnetic flux leakage
FR2931242B1 (fr) * 2008-05-14 2010-06-11 Snecma Sonde destinee au controle par courants de foucault de la surface d'une alveole circonferentielle d'un disque de turboreacteur
US8378667B2 (en) * 2009-05-22 2013-02-19 Tdw Delaware Inc. System and method for detecting the passage of an object in pipeline including shielded magnetometer and a microcontroller with adaptive thresholding detection means
US8264221B2 (en) * 2009-07-31 2012-09-11 Olympus Ndt Eddy current probe assembly adjustable for inspecting test objects of different sizes
WO2011020059A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 Paul Lott Pipeline inspection apparatus and method
JP5562629B2 (ja) * 2009-12-22 2014-07-30 三菱重工業株式会社 探傷装置及び探傷方法
US8633713B2 (en) * 2011-04-11 2014-01-21 Crts, Inc. Internal pipe coating inspection robot
JP6006990B2 (ja) * 2011-06-10 2016-10-12 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 渦電流探傷プローブ
US8884614B2 (en) * 2011-10-31 2014-11-11 General Electric Company Eddy current array probe
EP2864771A4 (en) * 2012-06-21 2015-04-29 Eddyfi Ndt Inc HIGH-RESOLUTION SWAB CIRCUIT
FR3008490B1 (fr) * 2013-07-10 2015-08-07 Snecma Dispositif pour l'inspection d'une surface d'une piece electriquement conductrice
JP2017138099A (ja) * 2014-06-19 2017-08-10 コニカミノルタ株式会社 非破壊検査装置
WO2016007308A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Halliburton Energy Services, Inc. Micro-focused imaging of wellbore pipe defects
WO2016057814A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Exxam Systems, LLC Eddy current pipeline inspection apparatus and method
CN105334260A (zh) * 2015-11-09 2016-02-17 四川大学 一种钢管脉冲磁化漏磁探伤装置
CA2951848C (en) 2015-12-15 2024-01-16 Eddyfi Ndt Inc. Pulsed eddy current testing with dual-purpose coils
US10302594B2 (en) * 2016-02-01 2019-05-28 General Electric Technology Gmbh Apparatus and method for determining the integrity of a tube
JP6966483B2 (ja) * 2016-07-01 2021-11-17 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド 静的試験および繰り返し試験下において物体内の欠陥を、その場で(in−situ)3軸走査および検出するための統合システムおよび方法
US10401325B2 (en) 2016-08-11 2019-09-03 Novitech, Inc. Magnetizers for pigging tools
US10260854B2 (en) 2016-12-07 2019-04-16 Probe Technology Services, Inc. Pulsed eddy current casing inspection tool
US10746698B2 (en) 2017-01-31 2020-08-18 Exxam Systems, LLC Eddy current pipeline inspection using swept frequency
CN109491306B (zh) * 2017-09-11 2024-01-23 清华大学 动态磁检测探头及电磁控阵方法
CN108303086B (zh) * 2018-02-09 2023-12-15 北京零偏科技有限责任公司 一种里程计内置的地下管线惯性定位仪
RU2688030C1 (ru) * 2018-06-27 2019-05-17 Дмитрий Леонидович Грохольский Способ контроля неравномерности толщины стенок трубопроводов
CA3108804A1 (en) * 2018-08-08 2020-02-13 Pure Technologies Ltd. Method and apparatus to detect flaws in metallic pipe
CN113702490B (zh) * 2021-08-27 2024-04-30 重庆邮电大学 一种基于涡流热传导的混凝土内部钢筋锈蚀量估计方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3225293A (en) 1964-02-20 1965-12-21 Fenton M Wood Apparatus for inspecting pipe for defects
US3483466A (en) 1967-11-03 1969-12-09 American Mach & Foundry Pipeline inspection apparatus for detection of longitudinal defects
US3539915A (en) * 1967-11-03 1970-11-10 American Mach & Foundry Pipeline inspection apparatus for detection of longitudinal defects by flux leakage inspection of circumferential magnetic field
US3967194A (en) * 1974-03-15 1976-06-29 Vetco Offshore Industries Method for flaw location in a magnetizable pipeline by use of magnetic markers positioned outside of said pipeline
DE3511076A1 (de) 1985-03-27 1986-10-09 Kopp AG International Pipeline Services, 4450 Lingen Molch fuer elektromagnetische pruefungen an rohrleitungswandungen aus stahl sowie verfahren hierzu
US4675604A (en) * 1985-08-28 1987-06-23 Exxon Production Research Co. Computerized and motorized electromagnetic flux leakage internal diameter tubular inspection device
US4808924A (en) * 1987-02-19 1989-02-28 Atomic Energy Of Canada Limited Circumferentially compensating eddy current probe with alternately polarized transmit coils and receiver coils
GB2219975B (en) 1988-06-23 1992-05-20 Hodgkinson & Corby Limited Standing frame assembly
FR2668605B1 (fr) * 1990-10-31 1994-03-18 Commissariat A Energie Atomique Sonde de controle de tubes cintres, a tete de controle tournante.
JPH0577760U (ja) * 1991-05-28 1993-10-22 原子燃料工業株式会社 金属細管の検査装置
CA2076205C (en) * 1992-08-14 1999-04-20 Valentino S. Cecco Differential transmit-receive eddy current probe incorporating bracelets of multi-coil units
JP3180853B2 (ja) * 1993-02-02 2001-06-25 東京瓦斯株式会社 リモートフィールド渦流式探傷装置に於ける受信ユニット
US5461313A (en) 1993-06-21 1995-10-24 Atlantic Richfield Company Method of detecting cracks by measuring eddy current decay rate
US5565633A (en) * 1993-07-30 1996-10-15 Wernicke; Timothy K. Spiral tractor apparatus and method
US5479100A (en) * 1994-05-10 1995-12-26 Gas Research Institute Method for detecting anomalies in pipes
JP3428734B2 (ja) * 1994-08-01 2003-07-22 東京瓦斯株式会社 金属管探傷装置及び金属管探傷方法
JPH0949825A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Genshiryoku Eng:Kk 渦電流探傷プローブ
JPH10160710A (ja) * 1996-11-27 1998-06-19 Nippon Hihakai Keisoku Kenkyusho:Kk 分割型探傷センサ及び導電性管探傷方法
DE19746511B4 (de) 1997-10-22 2006-08-10 Pii Pipetronix Gmbh Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen
US6232773B1 (en) * 1998-09-05 2001-05-15 Bj Services Company Consistent drag floating backing bar system for pipeline pigs and method for using the same
AUPP813499A0 (en) * 1999-01-13 1999-02-04 Rock Solid Research Pty. Ltd. A subsurface pipeline inspection probe
US6429759B1 (en) 2000-02-14 2002-08-06 General Electric Company Split and angled contacts
JP2002005893A (ja) * 2000-06-20 2002-01-09 Tokyo Gas Co Ltd 管内検査装置における欠陥判別方法及びセンサの校正方法
US6414483B1 (en) 2000-07-27 2002-07-02 General Electric Company Eddy current inspection method and apparatus for detecting flaws in an electrically conductive component
JP2002062279A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Tokyo Gas Co Ltd 漏洩磁束ピグ
US6720775B2 (en) * 2001-06-12 2004-04-13 General Electric Company Pulsed eddy current two-dimensional sensor array inspection probe and system
US6911826B2 (en) 2001-06-12 2005-06-28 General Electric Company Pulsed eddy current sensor probes and inspection methods
US6451089B1 (en) * 2001-07-25 2002-09-17 Phelps Dodge Corporation Process for direct electrowinning of copper
US6670808B2 (en) 2001-08-27 2003-12-30 General Electric Company Self reference eddy current probe, measurement system, and measurement method
US6545469B1 (en) 2001-10-31 2003-04-08 General Electric Company Embedded eddy current inspection apparatus, system, and method
US6985784B2 (en) 2002-02-25 2006-01-10 General Electric Company Configuring a centrally controlled circuit breaker protection system
US6707297B2 (en) 2002-04-15 2004-03-16 General Electric Company Method for in-situ eddy current inspection of coated components in turbine engines
US6794963B2 (en) 2002-04-24 2004-09-21 General Electric Company Magnetic device for a magnetic trip unit
US6812697B2 (en) 2002-09-24 2004-11-02 General Electric Company Molded eddy current array probe
DE10300383B4 (de) 2003-01-09 2005-05-12 Windhoff Bahn- Und Anlagentechnik Gmbh Rohrleitungsmolch
JP2004251839A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Jfe Steel Kk 管内表面傷検査装置
US6888347B2 (en) 2003-09-12 2005-05-03 General Electric Company Omnidirectional eddy current probes, array probes, and inspection systems
US6922641B2 (en) 2003-09-17 2005-07-26 General Electric Company System and method for monitoring defects in structures
US7005851B2 (en) * 2003-09-30 2006-02-28 General Electric Company Methods and apparatus for inspection utilizing pulsed eddy current
US6847207B1 (en) * 2004-04-15 2005-01-25 Tdw Delaware, Inc. ID-OD discrimination sensor concept for a magnetic flux leakage inspection tool

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