[发明专利]一种管道达到磁饱和所需磁化强度的确定方法

说明书

本发明提供了一种管道达到磁饱和所需磁化强度的确定方法。首先，在给定管道材质的基础上，通过一定磁化强度的磁化器，对不同壁厚管道进行磁化；其次，采用仿真方法对磁化后管道的磁场分布进行模拟计算；然后，提取不同磁化强度下管道的磁饱和壁厚转变点；将所得的不同磁化强度下的磁饱和壁厚转变点和磁化强度进行曲线绘制，确定磁饱和壁厚转变点和磁化器磁化强度之间的关系；最后，可以根据管道材质和壁厚来确定使管道达到磁饱和所需要的磁化器的磁化强度。本发明充分利用管材的B‑H曲线和管道在不同磁化强度下的磁场分布以及管道磁饱和壁厚转变点之间的关系，提供了一种针对不同管道壁厚和材质来确定使其达到磁饱和所需磁化强度的新思路。

技术领域

本发明涉及漏磁无损检测技术领域，尤其适用于不同管道壁厚和材质的磁化器磁化强度的确定方法。

背景技术

油气长输管道是我国重要能源基础设施，我国目前已建成了“三纵四横、连通海外、覆盖全国”的油气管网，油气管道已成为中国经济发展的重要命脉。随着管道服役时间的增长，由于管道质量、腐蚀以及外力破坏等多种原因，会造成管道发生诸多缺陷，导致管道使用强度降低，可能发生开裂、油气泄露甚至爆炸等严重安全事故。在役管道内外壁缺陷和大面积管壁减薄均是严重的安全隐患。因此，准确检测在役管道的壁厚对于管道完整性评估和寿命预测具有重大意义。

漏磁检测作为管道无损检测的常用方法之一，具有对管道环境要求不高，无需耦合、适用范围广、价格低廉等优点，应用非常广泛。但在漏磁检测中，对于不同壁厚及材质管道磁化强度的精确量化方面仍有许多问题需要解决，这对于漏磁检测信号的有效识别具有重要作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种基于不同管道壁厚和管道材质达到磁饱和所需磁化器磁化强度的确定方法。

为实现上述目的，本方法采用的漏磁检测的方法包括以下步骤：将无缺陷的不同壁厚T_p的管道在不同磁化强度H_c下磁化，然后获取管道表面处于磁化器中心位置的磁通密度B₀。将磁通密度B₀随壁厚T_p变化的曲线求取微分，得到磁饱和壁厚转变点T_x，将不同磁化强度H_c下得到的磁饱和壁厚转变点T_x进行曲线绘制，从而可对不同壁厚和材质的管道确定使其达到磁饱和所需的磁化强度H_c。

本发明具体包括以下步骤：

Step 1：构建磁化器模型，对给定管材设定不同的磁化强度H_c。

Step 2：建立不同磁化强度H_c下不同壁厚T_p的管道磁化模型，形成不同磁化强度H_c下不同壁厚T_p的样本库。

Step 3：采用有限元仿真软件对Step 2中样本库进行仿真模拟计算，并提取管道表面处于磁化器中心位置的磁通密度B₀。

Step 4：绘制样本库中不同磁化强度H_c下的磁通密度B₀随壁厚T_p变化的曲线B₀-T_p。

Step 5：对Step 4的曲线求取一阶微分，获得该磁化强度H_c下的磁饱和壁厚转变点T_x（即该磁化强度下管道达到磁饱和的临界壁厚值）。

Step 6：改变磁化强度H_c，重复Step 3 ~ Step 5，对样本库中所有不同磁化强度H_c下的不同壁厚T_p进行数据提取和曲线绘制。

Step 7：将不同磁化强度H_c和对应的磁饱和壁厚转变点T_x进行曲线绘制。