小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法，包括步骤：一、系统安装；二、通入高压气源启动车体；三、小口径管道内壁非金属涂层数据采集；四、车体位置追踪；五、获取小口径管道内壁各横截面位置处的非金属涂层厚度；六、取出车体排查障碍物。本发明专利技术信号处理车安插在三个测量车之间，减少信号传输长度和信号干扰，利用里程计量机构记录车体的行进里程，电磁定位车设置在末端避免车体正常行走、测量时对测量车体采样信号的干扰，采用外部高压气源对一字型车体进行推动，通过电磁定位车查找车体被卡堵的位置，进行开挖取出设备验证，利用管道横截面上三个位置处的非金属涂层厚度确定该横截面上非金属涂层厚度，测量可靠有效。

【技术实现步骤摘要】
小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法
本专利技术属于小口径管道内壁涂层测厚
，具体涉及一种小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法。
技术介绍
管道防腐技术是避免管道遭受输送介质(石油、天然气等)腐蚀的防护技术。被输送的油、气大多具有腐蚀性，管道内壁长期接触这些腐蚀性介质会遭到腐蚀的侵害。一旦管壁被腐蚀过薄就会无法耐压，甚至被腐蚀穿孔，造成油、气漏失，不仅使运输中断，而且会污染环境，甚至引起火灾，对人身及财产带来损害。因目前的输送管道多为钢材，长输管道的防腐工程就更加不可缺少。但是，由于钢材管道投资巨大，应用广泛，不可能频繁更换，那么在其长期使用中，常常会产生防腐失效。由于多数金属管道本身并没有防腐性能，内防腐层一旦失效，腐蚀介质直接腐蚀金属管壁，很快就会导致介质泄露，那么对管道内非金属涂层的检测就尤为重要。只要对管道内壁进行检测，发现管道内防腐的薄弱环节，有针对性地进行管内防腐工程，就能防止管道内壁的腐蚀。现有检测技术多数适用于大管径内壁涂层的检测，对小管径的涂层检测极少，而且小管径检测机器人受到电池能量限制，行程小于800m，无法对整个长输管线进行全程检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法，信号处理车安插在三个测量车之间，减少信号传输长度和信号干扰，利用里程计量机构记录车体的行进里程，电磁定位车设置在末端可以避免车体正常行走、测量时对测量车体采样信号的干扰，采用外部高压气源对一字型车体进行推动，减少车体自身加装驱动装置耗费电能，延长电池车的续航能力，通过电磁定位车查找车体被卡堵的位置，进行开挖取出设备验证，利用管道横截面上三个位置处的非金属涂层厚度确定该横截面上非金属涂层厚度，测量可靠有效，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法，利用小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测系统对小口径管道进行厚度检测，所述小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测系统包括由前至后依次同轴连接在小口径管道内的第一测量车、第二测量车、第一信号处理车、第二信号处理车、第三测量车、电源转换车、电池车和电磁定位车，相邻的两个车体之间通过软管连接，电磁定位车远离电池车的一端设置有里程计量机构，小口径管道的输入端口上安装有法兰盘，法兰盘远离小口径管道的一端安装有与小口径管道连通的高压气管，第一测量车、第二测量车和第三测量车均包括中空结构的测量车体以及设置在测量车体内用于安装激光传感器和涡流传感器的传感器座，激光传感器的检测面外侧设置有安装在测量车体上的激光护罩，涡流传感器的检测面外侧设有安装在测量车体上的涡流保护罩，激光护罩和所述涡流保护罩形成测量车体的铣扁面，激光传感器的检测面和涡流传感器的检测面相平行且均朝向测量车体的铣扁面，激光传感器的激光检测线与涡流传感器的中轴线所形成的平面穿过测量车体的中轴线；激光传感器为第一激光传感器、第二激光传感器或第三激光传感器，涡流传感器为第一涡流传感器、第二涡流传感器或第三涡流传感器，第一激光传感器和第一涡流传感器均设置在第一测量车的测量车体内，第二激光传感器和第二涡流传感器均设置在第二测量车的测量车体内，第三激光传感器和第三涡流传感器均设置在第三测量车的测量车体内，第一激光传感器的激光检测线与第一涡流传感器的中轴线形成的第一平面，第二激光传感器的激光检测线与第二涡流传感器的中轴线形成的第二平面，第三激光传感器的激光检测线与第三涡流传感器的中轴线形成的第三平面，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面互成120°；其特征在于，该检测方法包括以下步骤：步骤一、系统安装：开启电源转换车，按照第一测量车、第二测量车、第一信号处理车、第二信号处理车、第三测量车、电源转换车、电池车、电磁定位车和里程计量机构的顺序将车体完全推入小口径管道内，在小口径管道的输入端口上安装法兰盘；步骤二、通入高压气源启动车体：将高压气源通过高压气管通入小口径管道内，进而推动车体沿小口径管道长度方向行进；步骤三、小口径管道内壁非金属涂层数据采集：利用第一测量车内的第一激光传感器和第一涡流传感器采集小口径管道内壁非金属涂层的第一组测量数据，第一组测量数据包括第一激光传感器的检测面至非金属涂层的距离和第一涡流传感器的检测面至小口径管道内壁的距离，第一激光传感器的激光检测线与第一涡流传感器的中轴线之间的距离为β，单位为cm；利用第二测量车内的第二激光传感器和第二涡流传感器采集小口径管道内壁非金属涂层的第二组测量数据，第二组测量数据包括第二激光传感器的检测面至非金属涂层的距离和第二涡流传感器的检测面至小口径管道内壁的距离，第二激光传感器的激光检测线与第二涡流传感器的中轴线之间的距离为β；利用第三测量车内的第三激光传感器和第三涡流传感器采集小口径管道内壁非金属涂层的第三组测量数据，第三组测量数据包括第三激光传感器的检测面至非金属涂层的距离和第三涡流传感器的检测面至小口径管道内壁的距离，第三激光传感器的激光检测线与第三涡流传感器的中轴线之间的距离为β；步骤四、车体位置追踪：利用电磁定位车实时记录车体位置，并将记录的车体实时位置发送回地面监控站，地面监控站观察车体行进位置，当车体行进位置变化正常，在车体行进任务结束后，从小口径管道内取出车体，执行步骤五；当车体行进位置变化异常时，车体被卡堵，执行步骤六；步骤五、获取小口径管道内壁各横截面位置处的非金属涂层厚度，过程如下：步骤501、利用第一信号处理车对第一组测量数据和第二组测量数据进行处理，利用第二信号处理车对第三组测量数据进行处理，第一信号处理车和第二信号处理车均包括中空结构的信号处理车体以及设置在信号处理车体内用于安装电磁放大器的放大器支架和用于安装信号处理电路板的信号处理电路板支架，信号处理车体上开设有与信号处理电路板信号输出端连接的USB接口，第一信号处理车内的电磁放大器与第一涡流传感器和第二涡流传感器连接，第二信号处理车内的电磁放大器与第三涡流传感器连接，第一信号处理车内的信号处理电路板上集成有用于调理第一激光传感器和第一涡流传感器采集的信号的第一信号调理模块，以及用于调理第二激光传感器和第二涡流传感器采集的信号的第二信号调理模块，第二信号处理车内的信号处理电路板上集成有微处理器模块以及用于调理第三激光传感器和第三涡流传感器采集的信号的第三信号调理模块，第一涡流传感器通过第一信号处理车内的电磁放大器与第一信号调理模块连接，第二涡流传感器通过第一信号处理车内的电磁放大器与第二信号调理模块连接，第三涡流传感器通过第二信号处理车内的电磁放大器与第三信号调理模块连接，第一信号调理模块、第二信号调理模块和第三信号调理模块均与微处理器模块连接，微处理器模块上连接有SD卡存储模块；步骤502、利用USB转串口通信模块将微处理器模块预处理后的数据传输至地面监控站内的上位机中，上位机对微处理器模块预处理后的三组测量数据按照时间顺序分别进行计算，计算过程中，对需通过三组测量数据计算的非金属涂层厚度的计算方法均相同；对需计算的任意一组测量数据进行非金属涂层厚度计算时，过程如下：步骤I、利用里程计量机构获取T时刻激光传感器位于小口径管道长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法，利用小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测系统对小口径管道(63)进行厚度检测，所述小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测系统包括由前至后依次同轴连接在小口径管道(63)内的第一测量车(1)、第二测量车(2)、第一信号处理车(3)、第二信号处理车(4)、第三测量车(5)、电源转换车(6)、电池车(7)和电磁定位车(8)，相邻的两个车体之间通过软管(9)连接，电磁定位车(8)远离电池车(7)的一端设置有里程计量机构(10)，小口径管道(63)的输入端口上安装有法兰盘(64)，法兰盘(64)远离小口径管道(63)的一端安装有与小口径管道(63)连通的高压气管(65)，第一测量车(1)、第二测量车(2)和第三测量车(5)均包括中空结构的测量车体(20)以及设置在测量车体(20)内用于安装激光传感器(14)和涡流传感器(17)的传感器座(15)，激光传感器(14)的检测面外侧设置有安装在测量车体(20)上的激光护罩(13)，涡流传感器(17)的检测面外侧设有安装在测量车体(20)上的涡流保护罩，激光护罩(13)和所述涡流保护罩形成测量车体(20)的铣扁面，激光传感器(14)的检测面和涡流传感器(17)的检测面相平行且均朝向测量车体(20)的铣扁面，激光传感器(14)的激光检测线与涡流传感器(17)的中轴线所形成的平面穿过测量车体(20)的中轴线；激光传感器(14)为第一激光传感器(14‑1)、第二激光传感器(14‑2)或第三激光传感器(14‑3)，涡流传感器(17)为第一涡流传感器(17‑1)、第二涡流传感器(17‑2)或第三涡流传感器(17‑3)，第一激光传感器(14‑1)和第一涡流传感器(17‑1)均设置在第一测量车(1)的测量车体(20)内，第二激光传感器(14‑2)和第二涡流传感器(17‑2)均设置在第二测量车(2)的测量车体(20)内，第三激光传感器(14‑3)和第三涡流传感器(17‑3)均设置在第三测量车(3)的测量车体(20)内，第一激光传感器(14‑1)的激光检测线与第一涡流传感器(17‑1)的中轴线形成的第一平面，第二激光传感器(14‑2)的激光检测线与第二涡流传感器(17‑2)的中轴线形成的第二平面，第三激光传感器(14‑3)的激光检测线与第三涡流传感器(17‑3)的中轴线形成的第三平面，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面互成120°；其特征在于，该检测方法包括以下步骤：步骤一、系统安装：开启电源转换车(6)，按照第一测量车(1)、第二测量车(2)、第一信号处理车(3)、第二信号处理车(4)、第三测量车(5)、电源转换车(6)、电池车(7)、电磁定位车(8)和里程计量机构(10)的顺序将车体完全推入小口径管道(63)内，在小口径管道(63)的输入端口上安装法兰盘(64)；步骤二、通入高压气源启动车体：将高压气源通过高压气管(65)通入小口径管道(63)内，进而推动车体沿小口径管道(63)长度方向行进；步骤三、小口径管道内壁非金属涂层数据采集：利用第一测量车(1)内的第一激光传感器(14‑1)和第一涡流传感器(17‑1)采集小口径管道内壁非金属涂层的第一组测量数据，第一组测量数据包括第一激光传感器(14‑1)的检测面至非金属涂层(74)的距离和第一涡流传感器(17‑1)的检测面至小口径管道(63)内壁的距离，第一激光传感器(14‑1)的激光检测线与第一涡流传感器(17‑1)的中轴线之间的距离为β，单位为cm；利用第二测量车(2)内的第二激光传感器(14‑2)和第二涡流传感器(17‑2)采集小口径管道内壁非金属涂层的第二组测量数据，第二组测量数据包括第二激光传感器(14‑2)的检测面至非金属涂层(74)的距离和第二涡流传感器(17‑2)的检测面至小口径管道(63)内壁的距离，第二激光传感器(14‑2)的激光检测线与第二涡流传感器(17‑2)的中轴线之间的距离为β；利用第三测量车(5)内的第三激光传感器(14‑3)和第三涡流传感器(17‑3)采集小口径管道内壁非金属涂层的第三组测量数据，第三组测量数据包括第三激光传感器(14‑3)的检测面至非金属涂层(74)的距离和第三涡流传感器(17‑3)的检测面至小口径管道(63)内壁的距离，第三激光传感器(14‑3)的激光检测线与第三涡流传感器(17‑3)的中轴线之间的距离为β；步骤四、车体位置追踪：利用电磁定位车(8)实时记录车体位置，并将记录的车体实时位置发送回地面监控站，地面监控站观察车体行进位置，当车体行进位置变化正常，在车体行进任务结束后，从小口径管道(63)内取出车体，执行步骤五；当车体行进位置变化异常时，车体被卡堵，执行步骤六；步骤五、获取小口径管道内壁各横截面位置处的非金属涂层厚度，过程如下：步骤501、利用第一...

【技术特征摘要】
1.小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测方法，利用小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测系统对小口径管道(63)进行厚度检测，所述小口径长距离管道内壁非金属涂层厚度检测系统包括由前至后依次同轴连接在小口径管道(63)内的第一测量车(1)、第二测量车(2)、第一信号处理车(3)、第二信号处理车(4)、第三测量车(5)、电源转换车(6)、电池车(7)和电磁定位车(8)，相邻的两个车体之间通过软管(9)连接，电磁定位车(8)远离电池车(7)的一端设置有里程计量机构(10)，小口径管道(63)的输入端口上安装有法兰盘(64)，法兰盘(64)远离小口径管道(63)的一端安装有与小口径管道(63)连通的高压气管(65)，第一测量车(1)、第二测量车(2)和第三测量车(5)均包括中空结构的测量车体(20)以及设置在测量车体(20)内用于安装激光传感器(14)和涡流传感器(17)的传感器座(15)，激光传感器(14)的检测面外侧设置有安装在测量车体(20)上的激光护罩(13)，涡流传感器(17)的检测面外侧设有安装在测量车体(20)上的涡流保护罩，激光护罩(13)和所述涡流保护罩形成测量车体(20)的铣扁面，激光传感器(14)的检测面和涡流传感器(17)的检测面相平行且均朝向测量车体(20)的铣扁面，激光传感器(14)的激光检测线与涡流传感器(17)的中轴线所形成的平面穿过测量车体(20)的中轴线；激光传感器(14)为第一激光传感器(14-1)、第二激光传感器(14-2)或第三激光传感器(14-3)，涡流传感器(17)为第一涡流传感器(17-1)、第二涡流传感器(17-2)或第三涡流传感器(17-3)，第一激光传感器(14-1)和第一涡流传感器(17-1)均设置在第一测量车(1)的测量车体(20)内，第二激光传感器(14-2)和第二涡流传感器(17-2)均设置在第二测量车(2)的测量车体(20)内，第三激光传感器(14-3)和第三涡流传感器(17-3)均设置在第三测量车(3)的测量车体(20)内，第一激光传感器(14-1)的激光检测线与第一涡流传感器(17-1)的中轴线形成的第一平面，第二激光传感器(14-2)的激光检测线与第二涡流传感器(17-2)的中轴线形成的第二平面，第三激光传感器(14-3)的激光检测线与第三涡流传感器(17-3)的中轴线形成的第三平面，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面互成120°；其特征在于，该检测方法包括以下步骤：步骤一、系统安装：开启电源转换车(6)，按照第一测量车(1)、第二测量车(2)、第一信号处理车(3)、第二信号处理车(4)、第三测量车(5)、电源转换车(6)、电池车(7)、电磁定位车(8)和里程计量机构(10)的顺序将车体完全推入小口径管道(63)内，在小口径管道(63)的输入端口上安装法兰盘(64)；步骤二、通入高压气源启动车体：将高压气源通过高压气管(65)通入小口径管道(63)内，进而推动车体沿小口径管道(63)长度方向行进；步骤三、小口径管道内壁非金属涂层数据采集：利用第一测量车(1)内的第一激光传感器(14-1)和第一涡流传感器(17-1)采集小口径管道内壁非金属涂层的第一组测量数据，第一组测量数据包括第一激光传感器(14-1)的检测面至非金属涂层(74)的距离和第一涡流传感器(17-1)的检测面至小口径管道(63)内壁的距离，第一激光传感器(14-1)的激光检测线与第一涡流传感器(17-1)的中轴线之间的距离为β，单位为cm；利用第二测量车(2)内的第二激光传感器(14-2)和第二涡流传感器(17-2)采集小口径管道内壁非金属涂层的第二组测量数据，第二组测量数据包括第二激光传感器(14-2)的检测面至非金属涂层(74)的距离和第二涡流传感器(17-2)的检测面至小口径管道(63)内壁的距离，第二激光传感器(14-2)的激光检测线与第二涡流传感器(17-2)的中轴线之间的距离为β；利用第三测量车(5)内的第三激光传感器(14-3)和第三涡流传感器(17-3)采集小口径管道内壁非金属涂层的第三组测量数据，第三组测量数据包括第三激光传感器(14-3)的检测面至非金属涂层(74)的距离和第三涡流传感器(17-3)的检测面至小口径管道(63)内壁的距离，第三激光传感器(14-3)的激光检测线与第三涡流传感器(17-3)的中轴线之间的距离为β；步骤四、车体位置追踪：利用电磁定位车(8)实时记录车体位置，并将记录的车体实时位置发送回地面监控站，地面监控站观察车体行进位置，当车体行进位置变化正常，在车体行进任务结束后，从小口径管道(63)内取出车体，执行步骤五；当车体行进位置变化异常时，车体被卡堵，执行步骤六；步骤五、获取小口径管道内壁各横截面位置处的非金属涂层厚度，过程如下：步骤501、利用第一信号处理车(3)对第一组测量数据和第二组测量数据进行处理，利用第二信号处理车(4)对第三组测量数据进行处理，第一信号处理车(3)和第二信号处理车(4)均包括中空结构的信号处理车体(25)以及设置在信号处理车体(25)内用于安装电磁放大器(27)的放大器支架(26)和用于安装信号处理电路板(29)的信号处理电路板支架(28)，信号处理车体(25)上开设有与信号处理电路板(29)信号输出端连接的USB接口(30)，第一信号处理车(3)内的电磁放大器(27)与第一涡流传感器(17-1)和第二涡流传感器(17-2)连接，第二信号处理车(4)内的电磁放大器(27)与第三涡流传感器(17-3)连接，第一信号处理车(3)内的信号处理电路板(29)上集成有用于调理第一激光传感器(14-1)和第一涡流传感器(17-1)采集的信号的第一信号调理模块(66)，以及用于调理第二激光传感器(14-2)和第二涡流传感器(17-2)采集的信号的第二信号调理模块(67)，第二信号处理车(4)内的信号处理电路板(29)上集成有微处理器模块(69)以及用于调理第三激光传感器(14-3)和第三涡流传感器(17-3)采集的信号的第三信号调理模块(68)，第一涡流传感器(17-1)通过第一信号处理车(3)内的电磁放大器(27)与第一信号调理模块(66)连接，第二涡流传感器(17-2)通过第一信号处理车(3)内的电磁放大器(27)与第二信号调理模块(67)连接，第三涡流传感器(17-3)通过第二信号处理车(4)内的电磁放大器(27)与第三信号调理模块(68)连接，第一信号调理模块(66)、第二信号调理模块(67)和第三信号调理模块(68)均与微处理器模块(69)连接，微处理器模块(69)上连接有SD卡存储模块(71)；步骤502、利用USB转串口通信模块将微处理器模块(69)预处理后的数据传输至地面监控站内的上位机中，上位机对微处理器模块(69)预处理后的三组测量数据按照时间顺序分别进行计算，计算过程中，对需通过三组测量数据计算的非金属涂层厚度的计算方法均相同；对需计算的任意一组测量数据进行非金属涂层厚度计算时，过程如下：步骤I、利用里程计量机构(10)获取T时刻激光传感器(14)位于小口径管道(63)长度方向上的坐标S1和涡流传感器(17)位于小口径管道(63)长度方向上的坐标S2；所述里程计量机构(10)包括与电磁定位车(8)连接的固定底座(50)以及设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安德，梁桂海，李振国，周学军，刘峰，李岩，胡同建，秦峰，李波，郭煜锴，
申请(专利权)人：长庆石油勘探局有限公司技术监测中心，
类型：发明
国别省市：陕西,61