抗干扰的脉冲涡流检测方法技术

本发明专利技术公开了一种抗干扰的脉冲涡流检测方法，使用无屏蔽罩探头，对与相邻管道有相隔距离的被测管道进行检测，比较各相隔距离变化对检测电压曲线的影响，并与带屏蔽罩探头的相应结果比较其差异；观察和计算带屏蔽罩探头检测电压曲线之间的差值，用于确定有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离；在被测管道上选取管道腐蚀缺陷，评估金属屏蔽罩对探头缺陷检测灵敏度的影响，确定金属屏蔽罩是否合格。通过在检测探头上加金属屏蔽罩的方法，可以抑制相邻管道的影响。采用本发明专利技术的方法通过有序的试验，就可以找到合适的屏蔽参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测技术，特别涉及一种带包覆层管道腐蚀抗相邻管道干扰的脉冲涡流检测方法。
技术介绍
带包覆层铁磁性管道的使用范围很广，特别是在石化等行业使用率很高。管道内部常会用来输送高压，高湿和腐蚀性液气介质，管外的雨水，潮湿空气等会引起管道腐蚀。出于保温和防腐等目的，在管外部会加上包覆层。包覆层紧贴管道为不导电不导磁的保温材料，厚度为几十至几百毫米，最外层为0.5mm左右的铝皮或白铁皮。去除包覆层进行腐蚀检测需要停工而且成本很高，因此近年来发展出一种脉冲涡流检测技术，在不去除包覆层的条件下对管道腐蚀进行检测。在国外，RTD[1]，Shell[2]等公司在该方面取得了良好的应用结果。在国内，华中科技大学[3-5]，南昌航空大学[6-8]无损检测重点实验室也积极开展了该方面的研究并取得良好效果。在带包覆层管道脉冲涡流检测当中，存在的一个问题是被测管道经常并不是孤立的单根管道，而是存在着相邻管道，有时候相隔还比较近，这样就会对检测造成影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，通过研究带包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测当中相邻管道影响的大小，采用在检测探头上加金属屏蔽罩的方法来抑制相邻管道对检测的影响，并且使得检测探头的检测灵敏度降低较少。本专利技术采用以下技术方案实现上述目的。抗干扰的脉冲涡流检测方法，被测管道的一侧设置有邻近管道，被测管道包裹有带金属皮的包覆层，带金属皮的包覆层上安装有探头，探头上可以施加金属屏蔽罩，探头与脉冲电磁仪连接，脉冲电磁仪连接到为其供电的电池，其具体步骤如下：1）首先使用探头，对与相邻管道有相隔距离的被测管道进行检测，并将各相隔距离测得电压在坐标系中以横坐标为时间、纵坐标为检测电压绘制出检测电压曲线，比较各相隔距离变化对检测电压曲线的影响；2）在探头上施加金属屏蔽罩，构成带屏蔽罩探头，按照步骤1）中所述相隔距离，对被测管道进行检测，绘制一组检测电压曲线，并与步骤1）中的检测电压曲线进行比较；3）观察步骤2）中带屏蔽罩探头的检测电压曲线，如果步骤2）的各相隔距离检测电压曲线之间的差值小于步骤1）中相对应的各相隔距离检测电压曲线之间的差值，则金属屏蔽罩对相邻管道有屏蔽作用；接着对带屏蔽罩探头的检测电压曲线计算曲线间的相对差值，找出相对差值较小的曲线，用于确定有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离：首先在所述相隔距离范围内选一个设定距离，对所对应的管道相隔距离大于该设定距离的检测电压曲线，计算该组检测电压曲线间的相对差值；如果该相对差值小于设定的检测电压曲线间差值百分比阈值，那么记录该设定距离为有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离，称为最小有效屏蔽距离；如果该最小有效屏蔽距离小于设定的干扰屏蔽距离阈值，接着进行步骤4）；如果该最小有效屏蔽距离大于设定的干扰屏蔽距离阈值，则对该带屏蔽罩探头的金属屏蔽罩参数进行更改后再次从步骤2）开始进行试验；4）评估金属屏蔽罩对探头缺陷检测灵敏度的影响；5）在被测管道上选取管道腐蚀缺陷，计算相邻管道与被测管道之间各相隔距离下无屏蔽罩探头对该管道腐蚀缺陷的检测灵敏度；6）计算相邻管道与被测管道之间各相隔距离下，带屏蔽罩探头对所述管道腐蚀缺陷的检测灵敏度；7）将步骤5）与步骤6）中的探头检测灵敏度进行比较，如果带屏蔽罩探头与无屏蔽罩探头的检测灵敏度下降百分比小于设定的探头检测灵敏度下降百分比阈值，则该带屏蔽罩探头的设计完成；否则对该带屏蔽罩探头的金属屏蔽罩参数进行更改后，再次从步骤2）开始进行试验。优选地，所述相隔距离取值范围为0.2-1.5m。优选地，所述金属屏蔽罩参数包括金属屏蔽罩的铁磁性材料的磁导率与电导率，以及屏蔽罩的几何尺寸。优选地，所述包覆层为紧贴管道且厚度为50-250mm的不导电不导磁的保温材料，最外层包裹0.3-1.0mm的铝皮或白铁皮。优选地，所述设定距离取值范围为0.2-1.5m。优选地，所述相对差值定义为一组电压曲线在同一时刻点的最高电压值和最低电压值的差值除以最高电压值所得出的百分比。优选地，所述检测电压曲线间差值百分比阈值取值范围为0-3%。优选地，所述干扰屏蔽距离阈值取值范围为0.2-1.5m。优选地，所述探头检测灵敏度下降百分比阈值取值范围为0-30%。优选地，所述管道腐蚀缺陷为管道壁厚平均减薄5-35%且长度为100-200mm的缺陷。本专利技术的优点或有益效果是：当使用脉冲涡流检测技术在不去除包覆层的条件下检测带包覆层管道的腐蚀时，如果被测管道附近存在其他管道，就会对检测造成影响。通过在检测探头上加金属屏蔽罩的方法，可以抑制相邻管道的影响，有效缩小影响距离。检测灵敏度虽然有所下降，但在可接受的范围内。尤其是在干扰管与被检管不平行的状况下，不能够通过平行于管道轴线移动的方法消除干扰，那么施加屏蔽罩，牺牲一定检测灵敏度换取干扰的减弱甚至消除也就成为合理的选择。采用本专利技术的方法通过有序的试验，就可以找到合适的屏蔽参数。附图说明图1是本专利技术的试验用的脉冲涡流检测系统示意图；图2是本专利技术的无屏蔽罩探头检测电压曲线图；图3是本专利技术的带屏蔽罩探头检测电压曲线图；图4是无屏蔽罩探头检测灵敏度曲线图；图5是本专利技术的带屏蔽罩探头检测灵敏度曲线图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。参见图1，被测管道1的一侧设置有相邻管道2，被测管道1包裹有带金属皮的包覆层4，带金属皮的包覆层4上安装有带金属屏蔽罩的探头3，探头3电线与脉冲电磁仪6连接，电池5连接到脉冲电磁仪6为其供电。首先将无屏蔽罩探头安装在被测管道1上的包覆层4上，对被测管道1进行检测。相邻管道2和被测管道1有一定相隔距离，相隔距离根据需要取一系列值，如0.2m、0.3m、0.6、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m等。将各相隔距离测得电压在坐标系中以横坐标为时间、纵坐标为检测电压绘制出检测电压曲线。每个相隔距离得到一条检测电压曲线，这样得到一组检测电压曲线。比较相隔距离变化对检测电压曲线的影响。接着使用带屏蔽罩探头，按照与无屏蔽罩探头相同的相隔距离，对被测管道1进行检测，绘制一组检测电压曲线，并与无屏蔽罩探头的检测电压曲线进行比较。观察带屏蔽罩探头的检测电压曲线，如果该探头各相隔距离检测电压曲线之间的差值小于无屏蔽罩探头相对应的各相隔距离检测电压曲线之间的差值，则金属屏蔽罩对于相邻管道的影响有屏蔽作用。接着对带屏蔽罩探头的检测电压曲线计算曲线间的相对差值，找出相对差值较小的曲线，用于确定有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离：首先在所述相隔距离范围内选一个设定距离，对于所对应的管道相隔距离大于该设定距离的检测电压曲线，计算该组检测电压曲线间的相对差值；如果这个相对差值小于设定的检测电压曲线间差值百分比阈值，那么记录该设定距离为有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离，称为最小有效屏蔽距离；如果该最小有效屏蔽距离小于设定的干扰屏蔽距离阈值，接着可以进行下一步，评估金属屏蔽罩对探头缺陷检测灵敏度的影响，否则应对该带屏蔽罩探头的金属屏蔽罩参数进行更改后，再次按照与无屏蔽罩探头相同的相隔距离，对被测管道1进行检测，绘制检测电压曲线，并与无屏蔽罩探头的检测电压曲线进行比较，接着进行其后的相对差值计算及找出最小有效屏蔽距离的步骤，直到最小有效屏蔽距离小于设定的干扰屏蔽距离阈值，再进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗干扰的脉冲涡流检测方法，被测管道的一侧设置有邻近管道，被测管道包裹有带金属皮的包覆层，带金属皮的包覆层上安装有探头，探头上可以施加金属屏蔽罩，探头与脉冲电磁仪连接，脉冲电磁仪连接到为其供电的电池，其特征在于，其具体步骤如下：1）首先使用探头，对与相邻管道有相隔距离的被测管道进行检测，并将各相隔距离测得电压在坐标系中以横坐标为时间、纵坐标为检测电压绘制出检测电压曲线，比较各相隔距离变化对检测电压曲线的影响；2）在探头上施加金属屏蔽罩，构成带屏蔽罩探头，按照步骤1）中所述相隔距离，对被测管道进行检测，绘制一组检测电压曲线，并与步骤1）中的检测电压曲线进行比较；3）观察步骤2）中带屏蔽罩探头的检测电压曲线，如果步骤2）的各相隔距离检测电压曲线之间的差值小于步骤1）中相对应的各相隔距离检测电压曲线之间的差值，则金属屏蔽罩对相邻管道有屏蔽作用；接着对带屏蔽罩探头的检测电压曲线计算曲线间的相对差值，找出相对差值较小的曲线，用于确定有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离：首先在所述相隔距离范围内选一个设定距离，对所对应的管道相隔距离大于该设定距离的检测电压曲线，计算该组检测电压曲线间的相对差值；如果该相对差值小于设定的检测电压曲线间差值百分比阈值，那么记录该设定距离为有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离，称为最小有效屏蔽距离；如果该最小有效屏蔽距离小于设定的干扰屏蔽距离阈值，接着进行步骤4）；如果该最小有效屏蔽距离大于设定的干扰屏蔽距离阈值，则对该带屏蔽罩探头的金属屏蔽罩参数进行更改后再次从步骤2）开始进行试验；4）评估金属屏蔽罩对探头缺陷检测灵敏度的影响；5）在被测管道上选取管道腐蚀缺陷，计算相邻管道与被测管道之间各相隔距离下无屏蔽罩探头对该管道腐蚀缺陷的检测灵敏度；6）计算相邻管道与被测管道之间各相隔距离下，带屏蔽罩探头对所述管道腐蚀缺陷的检测灵敏度；7）将步骤5）与步骤6）中的探头检测灵敏度进行比较，如果带屏蔽罩探头与无屏蔽罩探头的检测灵敏度下降百分比小于设定的探头检测灵敏度下降百分比阈值，则该带屏蔽罩探头的设计完成；否则对该带屏蔽罩探头的金属屏蔽罩参数进行更改后，再次从步骤2）开始进行试验。...

【技术特征摘要】
1.抗干扰的脉冲涡流检测方法，被测管道的一侧设置有邻近管道，被测管道包裹有带金属皮的包覆层，带金属皮的包覆层上安装有探头，探头上可以施加金属屏蔽罩，探头与脉冲电磁仪连接，脉冲电磁仪连接到为其供电的电池，其特征在于，其具体步骤如下：1）首先使用探头，对与相邻管道有相隔距离的被测管道进行检测，并将各相隔距离测得电压在坐标系中以横坐标为时间、纵坐标为检测电压绘制出检测电压曲线，比较各相隔距离变化对检测电压曲线的影响；2）在探头上施加金属屏蔽罩，构成带屏蔽罩探头，按照步骤1）中所述相隔距离，对被测管道进行检测，绘制一组检测电压曲线，并与步骤1）中的检测电压曲线进行比较；3）观察步骤2）中带屏蔽罩探头的检测电压曲线，如果步骤2）的各相隔距离检测电压曲线之间的差值小于步骤1）中相对应的各相隔距离检测电压曲线之间的差值，则金属屏蔽罩对相邻管道有屏蔽作用；接着对带屏蔽罩探头的检测电压曲线计算曲线间的相对差值，找出相对差值较小的曲线，用于确定有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离：首先在所述相隔距离范围内选一个设定距离，对所对应的管道相隔距离大于该设定距离的检测电压曲线，计算该组检测电压曲线间的相对差值；如果该相对差值小于设定的检测电压曲线间差值百分比阈值，那么记录该设定距离为有效屏蔽相邻管干扰的最小管道相隔距离，称为最小有效屏蔽距离；如果该最小有效屏蔽距离小于设定的干扰屏蔽距离阈值，接着进行步骤4）；如果该最小有效屏蔽距离大于设定的干扰屏蔽距离阈值，则对该带屏蔽罩探头的金属屏蔽罩参数进行更改后再次从步骤2）开始进行试验；4）评估金属屏蔽罩对探头缺陷检测灵敏度的影响；5）在被测管道上选取管道腐蚀缺陷，计算相邻管道与被测管道之间各相隔距离下无屏蔽罩探头对该管道腐蚀缺陷的检测灵敏度；6）计算相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：付跃文，孙杰，曹爱松，杨浩，汤陈怀，宋友立，罗晓明，杨惠谷，
申请(专利权)人：南昌航空大学，上海市特种设备监督检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：江西;36