[发明专利]一种带包覆层铁磁管道壁厚腐蚀的脉冲涡流检测方法

说明书

本发明公开了一种带包覆层铁磁管道壁厚腐蚀的脉冲涡流检测方法，属于电磁无损检测技术领域。本发明在铁磁管道脉冲涡流检测模型时域解析解的基础上，利用感应电压测量曲线，反演被检铁磁管道参数；利用被检铁磁管道上检测点处磁导率反演结果，选取参考点对应的壁厚反演结果作为参考值，计算得到检测点相对于参考点壁厚的相对变化量。从而描绘出被检铁磁管道壁厚的相对变化，快速、精确地检测出带包覆层铁磁管道壁厚被腐蚀的情况。本发明能对被检带包覆层铁磁管道的参数实施更准确的脉冲涡流检测；消除了铁磁管道脉冲涡流检测模型误差导致的检测结果误差。削弱了被检带包覆层铁磁管道外包覆层铺设不均匀造成的检测结果误差。

技术领域

本发明涉及一种检测带包覆层铁磁管道壁厚腐蚀(相对变化量)的脉冲涡流检测方法，属于电磁无损检测技术领域。

背景技术

在石油、化工、电力、冶金等工业领域，大量使用铁磁性金属管道来输送和存储具有高温、高压、腐蚀性的液体或气体介质。磨损和流体加速腐蚀，会导致铁磁管道大面积的壁厚腐蚀减薄，甚至穿孔，容易造成泄漏、爆炸等事故。腐蚀将导致管道的承压性能下降，带来人员伤亡和经济损失。需要定期对管道的腐蚀情况实施无损检测和评估，确保管道的安全运行。

实际应用中，铁磁管道外通常带有一定厚度的包覆层，起保温或防腐作用，这给常规的管道检测带来了困难。脉冲涡流法是一种可以在包覆层外在役检测铁磁管道壁厚的电磁无损检测方法。以脉冲电流激励代替传统正弦电流激励，在铁磁管道外产生脉冲磁场，使导体内感应出脉冲涡流，通过检测此脉冲涡流电磁场的衰减过程，来评估铁磁管道壁厚的腐蚀程度。与传统的铁磁管道腐蚀无损检测方法相比，脉冲涡流法检测时无须去除铁磁管道外包覆层、被检铁磁管道无须停车，可显著提高检测效率，降低检测成本。

专利申请号201410617338.1，申请日2014年11月6日，发明名称“一种测量铁磁构件壁厚相对变化量的脉冲涡流检测方法”。该专利基于铁磁平板脉冲涡流检测模型感应电压的时域解析解，建立感应电压时域信号测量值与理论计算值之间的最小二乘问题，对检测点处的壁厚和磁导率进行反演，从而得到被检铁磁构件上不同检测点处壁厚相对变化量。该方法检测平板和大直径罐体的壁厚腐蚀时效果较好。

对铁磁管道实施检测时，由于铁磁平板脉冲涡流检测模型只是实际铁磁管道模型的近似，平板模型感应电压的时域解析解与实际铁磁管道模型之间存在一定的误差，会导致检测结果不准确，尤其是对带有较厚包覆层或小直径铁磁管道实施检测时，这种检测误差尤为严重。此外实际铁磁管道外包覆层铺设不均匀，会导致探头提离发生变化，导致铁磁管道内激励磁场强度变化，由于铁磁材料的磁滞特性，会导致壁厚相对变化量检测结果容易受到铁磁管道磁导率等因素变化的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测带包覆层铁磁管道壁厚相对变化量的脉冲涡流检测方法，该方法是在现有脉冲涡流电磁无损检测系统的计算机中实现的。在铁磁管道脉冲涡流检测模型时域解析解的基础上，利用感应电压测量曲线，建立时域感应电压信号测量值与理论计算值之间的最小二乘问题来反演被检铁磁管道的壁厚、磁导率和线圈探头提离距离；然后绘制不同幅值脉冲电流激励下被检铁磁管道上参考点处壁厚和磁导率的反演结果，并对反演结果进行曲线拟合；最后利用被检铁磁管道上检测点处磁导率反演结果，选取参考点对应的壁厚反演结果作为参考值，计算得到检测点相对于参考点壁厚的相对变化量。从而描绘出被检铁磁管道壁厚的相对变化，快速、精确地检测出带包覆层铁磁管道壁厚被腐蚀的情况。

本发明提供的一种带包覆层铁磁管道壁厚腐蚀的脉冲涡流检测方法，该方法具体步骤如下：

步骤一：被检带包覆层铁磁管道的脉冲涡流检测信号的获取(SAP)。

步骤二：被检带包覆层铁磁管道参数的反演方法(PIP)。

步骤三：利用步骤二的反演结果，检测带包覆层铁磁管道上不同检测点处壁厚相对变化量。

本发明对带包覆层铁磁管道壁厚相对变化量实施检测的方法的优点在于：