基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法及系统，通过对多个不同壁厚试管的感应电压值测量，根据感应电压与时窗关系，得到拐点斜率值，根据不同样管的壁厚以及不同样管对应的多个拐点斜率值得到多项式函数；通过计算得到待测试管的拐点斜率值及拐点斜率所对应时窗，结合多项式函数得到待测试管的壁厚，利用拐点斜率对应时窗上下6个时窗的斜率值和壁厚值分析壁厚的变化趋势。该方法可应用在测量较大埋深管道缺陷测量应用领域，可以实现非开挖直接测量管道壁厚、且多精度即低、中、高三种灵敏度同屏显示大、中、小坑的位置和大小情况，实现定性半定量测量。实现定性半定量测量。实现定性半定量测量。

【技术实现步骤摘要】
基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法及系统


[0001]本专利技术属于较大埋深管道壁厚直接测量相关
，尤其涉及一种基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]由于受到内部介质或环境的腐蚀影响，较大埋深的钢质管线的剩余壁厚往往是决定管线剩余强度与剩余寿命的决定因素和判定手段。埋地钢质管道的腐蚀坑大小深度尺寸不一致，在不开挖、且直接测量条件下，通过聚焦探头探查所得到的异常反馈信号(即电压衰减时域曲线)也不一致，所以针对异常信号的分析计算方法显得尤为重要。即：不同的针对信号分析计算方法，决定了发现缺陷不同的灵敏度即发现不同大、中、小坑的能力。
[0004]针对较大埋深钢制管道、且非开挖条件下直接测量其壁厚，在常规条件下，一般都采用传统的瞬变电磁(TEM)法。这种方法的测量探头尺寸过大，磁场覆盖埋地钢制管线的范围也非常大，因此其测量的空间分辨率非常小，腐蚀坑的尺寸非常大才能够被发现。
[0005]以往针对埋地管道反馈信号的处理计算方法，一般使用的是“末期信号拐点斜率”法，该算法得到的结果往往只能发现较大尺寸的腐蚀坑或大片的均匀腐蚀、分辨率较差，而对扫查精度之外的中坑、小坑则无能为力。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法及系统，采用6K层析算法，针对不同大小尺寸的腐蚀坑，得到信号差异，通过逐层解析，得到不同分辨率的大、中、小腐蚀坑的识别图谱。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，包括：
[0008]选取多个不同壁厚的样管，测量所选取的样管壁厚分别对应的感应电压曲线；
[0009]在每一个感应电压曲线中选取多个时窗数据并两两进行关联，得到拐点斜率值；
[0010]根据不同样管的壁厚以及不同样管对应的多个拐点斜率值得到多项式函数；
[0011]对所待测管道进行电压的测量得到对应的拐点斜率值，根据待测管道的拐点斜率值和所述多项式函数，得到待测管道的壁厚。
[0012]本专利技术的第二个方面提供基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量系统，包括：
[0013]样管测量模块：选取多个不同壁厚的样管，测量所选取的样管壁厚分别对应的感应电压曲线；
[0014]关联模块：在每一个感应电压曲线中选取多个时窗数据并两两进行关联，得到拐点斜率值；
[0015]函数表达式确定模块：根据不同样管的壁厚以及不同样管对应的多个拐点斜率值
得到多项式函数；
[0016]壁厚输出模块：对所待测管道进行电压的测量得到对应的拐点斜率值，根据待测管道的拐点斜率值和所述多项式函数，得到待测管道的壁厚。
[0017]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0018]本专利技术通过对多个不同壁厚试管的感应电压值测量，根据感应电压与时窗关系，得到拐点斜率值，根据不同样管的壁厚以及不同样管对应的多个拐点斜率值得到多项式函数；通过计算得到待测试管的拐点斜率值及拐点斜率所对应时窗，结合多项式函数得到待测试管的壁厚，利用拐点斜率对应时窗上下6个时窗的斜率值和壁厚值分析壁厚的变化趋势。该方法可应用在测量较大埋深管道缺陷测量应用领域，可以实现非开挖直接测量管道壁厚、且多精度即低、中、高三种灵敏度同屏显示大、中、小坑的位置和大小情况，实现定性半定量测量。
[0019]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1为本专利技术实施例一中壁厚与斜率关联曲线图；
[0022]图2为本专利技术实施例一中6K层析算法的原理示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例一中基于6K层析算法瞬变电磁缺陷测量的图谱显示图。
具体实施方式
[0024]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0026]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]实施例一
[0028]如图1
‑
图3所示，本实施例公开了基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，包括：
[0029]选取多个不同壁厚的样管，测量所选取的样管壁厚分别对应的感应电压曲线；
[0030]在每一个感应电压曲线中选取多个时窗数据并两两进行关联，得到拐点斜率值；
[0031]根据不同样管的壁厚以及不同样管对应的多个拐点斜率值得到多项式函数；
[0032]对所待测量的管道进行电压的测量，计算获得对应拐点斜率及拐点斜率所对应时窗，利用拐点斜率和所述多项式函数得到待测量管道的壁厚，利用拐点斜率对应时窗上下6个时窗的斜率值和壁厚值分析壁厚的变化趋势。
[0033]在本实施例中，一种基于低频调制涡流的管道壁厚测量方法，具体为：
[0034]步骤1：选取八个不同壁厚即4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm的样管，样
管的长度均取5米mm，规格为DN200。
[0035]步骤2：拐点斜率值的获取方法：
[0036]以壁厚为4mm的样管为例，介绍拐点斜率值的获取方法：
[0037]步骤2
‑
1：利用低频调制涡流设备和NS双极共轭聚焦探头进行测试，测试参数为：探头与样管之间的距离(提离高度)为1米、叠加次数16次，得到一组随时间衰减的感应电压值，记为(T
i
，V
i
)，其中T
i
表示衰减时间，V
i
表示在T
i
时刻检测到的感应电压值，i表示时窗号，一般而言i的取值范围为20
‑
124，本例中选择为31。
[0038]步骤2
‑
2：计算每相邻两组时窗的单对数斜率值，得到一组随时窗号变化的单对数斜率值(i,k
i
)，k
i
计算公式如下：
[0039][0040]其中，k
i
为时窗i处的单对数斜率值，且i≤30。
[0041]步骤2
‑
3：求取k
i
最大值得到k
max
，k
max
即为拐点斜率值，记录k
max<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，其特征在于，包括：选取多个不同壁厚的样管，测量所选取的样管壁厚分别对应的感应电压曲线；在每一个感应电压曲线中选取多个时窗数据并两两进行关联，得到拐点斜率值；根据不同样管的壁厚以及不同样管对应的多个拐点斜率值得到多项式函数；对所待测管道进行电压的测量得到对应的拐点斜率值，根据待测管道的拐点斜率值和所述多项式函数，得到待测管道的壁厚。2.如权利要求1所述的基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，其特征在于，根据每相邻两组时窗的感应电压值，得到多个单对数斜率值；取多个单对数斜率值中的最大值作为拐点斜率值。3.如权利要求2所述基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，其特征在于，单对数斜率值的计算方式为：其中，V
i
表示在T
i
时刻检测到的感应电压值，i表示时窗号，V
i+1
表示在T
i+1
时刻检测到的感应电压值。4.如权利要求1所述的基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，其特征在于，根据不同试管的壁厚与其对应的拐点斜率值，通过拟合的方式得到多项式函数。5.如权利要求1所述的基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，其特征在于，还包括采用6K层析算法得到待测管道的壁厚变换趋势。6.如权利要求5所述的基于低频调制涡流的大埋深管道壁厚测量方法，其特征在于，所述采用6K层析算法具体为：对待测管道以第一个位置为检测的参考位置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷雪峰，程千里，胡校苹，窦凤杰，
申请(专利权)人：中国石化青岛炼油化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：