【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管壁缺陷检测的，尤其是涉及一种检测管壁缺陷、相邻连续缺陷及绘制管壁缺陷图像的方法。
技术介绍
1、石油化工生产及储运领域，工艺系统的运行存在一定的设备和管道损伤破坏风险，要实现连续长周期运行，需风险评估和在线检验相结合确认其长周期运行的合法性。部分工艺系统的运行温差较大，如炼油装置的温度可达600℃，lng工艺系统的设计温度为-162℃，这种情况下，难以人工拆除保温包覆管，管道长期接触外界常温空气，容易引发工艺事故，若停车或者降负荷检验，则会造成企业的经济损失。
2、ffs方法是一种判定含缺陷设备管道单元能否继续使用的技术方法，已列入相关法律法规，它对于缺陷的信息维度要求较高，需要了解缺陷的长、宽、深及间距。若要在正常生产工况下，不破除保温层进行检测，目前的检验技术如超声、电磁等，难以做到在线获取高精度的保温层下的缺陷多维度信息，使得ffs的应用受到限制。
3、目前，切向照相的射线穿透厚度差别较大，采用匀速扫描等时积分计数的方法，可以识别缺陷；工业ct虽然存在重量、放射强度、检测时间等诸多限制，在线检验也可以实现缺陷成像；这两种射线技术都需要面阵列探测器正面接收射线信号，然后采用数学方程解算，解算精度与放射剂量大小相关。
4、针对上述技术方案，其常规放射剂量下的检测，难以满足缺陷在线定量检测的精度要求，为获得满足精度要求的检测结果，需采用剂量较大的放射源，难以在现场人员往来的环境中进行在线检测，因此，需要一种能够在线检测满足精度要求的管壁缺陷信息的方法。
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1、为了能够在线检测满足精度要求的管壁缺陷信息，本专利技术提供一种检测管壁缺陷、相邻连续缺陷及绘制管壁缺陷图像的方法。
2、第一方面，本专利技术提供一种检测管壁缺陷的方法，采用如下的技术方案：
3、一种检测管壁缺陷的方法，包括以下步骤：
4、校准：在空气中对γ射线源和射线接收器进行校准检测，获得射线接收器的检测误差；
5、单点检测：对当前管壁位置进行检测，包括获得衰减曲线步骤、获得管壁内沿位置步骤和获得管壁外沿位置步骤；
6、获得衰减曲线：γ射线源和射线接收器分别设置在管壁两侧，射线接收器上阵列排布有用于接收γ射线的晶粒，γ射线源沿管壁的切线方向照射γ射线，γ射线穿过管壁，射线接收器上的晶粒沿管壁的切线方向接收衰减后的射线，生成该点位的射线衰减曲线，其中横坐标为射线接收器上沿管外到管内方向上的晶粒编号，纵坐标为第个晶粒上的射线接收量；
7、获得管壁内沿位置：计算衰减曲线上各个晶粒对应的射线剂量变化率，（当时，）；
8、当其中一个晶粒的射线剂量变化率与下个临近晶粒的射线剂量变化率的乘积小于零时，即时，则该晶粒对应的位置为管壁内沿位置，记录该晶粒的编号为，其中为该点位在管壁周向上的位置，为该点位在管壁轴向上的位置，点位的位置为；
9、获得管壁外沿位置：计算衰减曲线上各个晶粒对应的射线剂量变化率的变化率，（当时，）；
10、取的最大值所对应的晶粒编号，该晶粒位置为管壁外沿位置，记录该晶粒的编号为；
11、周向检测：完成某一点位的测量后，同步驱动γ射线源和射线接收器沿管壁周向移动，移动步长为，重复单点检测步骤，进行下个点位的测量，直至完成管壁周向上全部点位的测量后，回到初始测量位置；
12、轴向检测：完成管壁一周的检测后，同步驱动γ射线源和射线接收器沿管壁轴向移动，轴向移动步长为，到达下一测量点位，重复单点检测步骤和周向检测步骤，进行该周向上所有点位的测量，之后重复驱动γ射线源和射线接收器轴向移动，进行下一周向上点位的测量，直至完成管道周向和轴向上全部点位的测量；
13、获得缺陷位置：包括计算壁厚步骤、调整壁厚值步骤和输出缺陷位置步骤；
14、计算壁厚：射线接收器上每个晶粒的长度为s，令，则该点位管壁的壁厚值为，，记录中壁厚值的最大值为；
15、调整壁厚值：壁厚值的测量误差为，令，若，则调整该点位的壁厚值，若，则该点位的壁厚值，对各点位的进行调整；
16、输出缺陷位置：将调整后各点位的与比较，若，则该点位为有缺陷的管壁位置。
17、通过采用上述技术方案，γ射线在透射不同密度的介质时，其衰减强度会发生较大的突变，在不拆除保温包覆层的运行工况下，将γ射线源和射线接收器安装在保温包覆管外，射线接收器从管道切线方向测量射线衰减曲线，通过该衰减曲线上的下顶点提取管壁内沿位置，通过拐点提取管壁外沿位置，从而进行管壁边缘提取，进而实现在某一点位上的壁厚测量；在完成某一点位的测量后，同步调整γ射线源和线阵列探测器的位置，周向或轴向移动，进行管壁下一点位的测量；各点位数据测量完成后，将各个点位的数据进行处理，得到管道各点的内外沿边界数据，进而得到壁厚值的定量数据，通过最大壁厚值和测量误差对各点位的壁厚值进行调整，然后通过对比调整后的壁厚值和最大壁厚值，进而判断出有缺陷的位置，从而达到在线检测获取满足精度要求的管壁缺陷信息的目的；采用切向方向直接测量壁厚方向数据，可以使用低辐射剂量源，从而满足在线检测安全性的要求；由于管道上各处的圆整度存在一定的差异，通过设置测量误差对管道的壁厚值数据进行调整，有利于降低管道圆整度对测量结果的影响，从而达到高精度检测管壁厚度和管壁缺陷的目的。
18、可选的，所述校准步骤中，还用于获得射线接收器的扫描精度；
19、所述周向检测步骤中，所述移动步长的取值具体为；
20、所述轴向检测步骤中，所述移动步长的取值具体为。
21、通过采用上述技术方案，扫描精度为单个测量点位上管壁的测量宽度，将轴向和周向移动步长的取值设定在接近扫描精度的范围内，使每个测量点位对应的管壁区域之间存在部分重合，从而实现对管壁的全面检测，提高检测精度，降低检测误差，有利于进一步提高检测结果的准确度，从而达到高精度检测管壁厚度的目的。
22、可选的，所述获得缺陷位置步骤后还设置以下步骤：
23、检测缺陷深度：提取存在管壁缺陷的点位对应的，则该点位的缺陷深度为，。
24、通过采用上述技术方案，获得管壁缺陷位置后，提取管壁缺陷点位对应的壁厚值，则该点位的缺陷深度即为最大壁厚值与该点位壁厚值之差，进而完成缺陷深度的计算，达到高精度检测管壁厚度和管壁缺陷的目的，便于技术人员根据缺陷的位置和深度进行风险评估，确定该点位的腐蚀程度和发生腐蚀的概率，进而确认其长周期运行的合法性。
25、第二方面，本专利技术提供一种检测相邻连续缺陷的方法，采用如下的技术方案：
26、一种检测相邻连续缺陷的方法，应用如第一方面所述的一种检测管壁缺陷的方法，所述方法包括以下步骤：
27、判断轴向相邻连续缺陷：包括初步计算一步骤和判断一步骤；
28、初步计算一：提取管壁轴向上第i行的壁厚值组成一组向量，，剔除向量中的数据对，将剩余的数据对中的数据对归入不同的缺陷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于，所述获得缺陷位置步骤后还设置以下步骤：
4.一种检测相邻连续缺陷的方法，应用如权利要求1-3中任意一项所述的一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于，所述检测相邻连续缺陷的方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种检测相邻连续缺陷的方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种检测相邻连续缺陷的方法，其特征在于：
7.一种绘制管壁缺陷图像的方法，应用如权利要求1-3中任意一项所述的一种检测管壁缺陷的方法，或权利要求4-6中任意一项所述的一种检测相邻连续缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于，所述获得缺陷位置步骤后还设置以下步骤：
4.一种检测相邻连续缺陷的方法，应用如权利要求1-3中任意一项所述的一种检测管壁缺陷的方法，其特征在于，所述检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：路笃辉，王目凯，曹逻炜，李文波，丁彦龙，杨剑，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：
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