[发明专利]基于正交交变电磁的管道轴向应力检测方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种基于正交交变电磁的管道轴向应力检测方法、装置及设备，该方法包括：获取待检测管道的材料，根据所述待检测管道的材料，确定所述待检测管道对应的激发强度；根据所述激发强度，通过正交交变电磁的管道轴向应力检测系统中的正交交变电磁应力探头输出的高频交变电流在所述待检测管道表面产生交变磁场；根据所述交变磁场，对所述待检测管道的表面进行磁化；在磁化后的交变磁场的变化范围小于设定范围时，通过所述正交交变电磁的管道轴向应力检测系统确定所述待检测管道的管道轴向应力。通过本发明的方法，基于管道的磁场的变化，可以检测得到待检测管道的管道轴向应力。

技术领域

本发明涉及油气管道检测技术领域，具体而言，本发明涉及基于正交交变电磁的管道轴向应力检测方法、装置及设备。

背景技术

长输油气管道的铺设位置并不总是恒定的，它时常发生位置移动。管道移动可能有几个原因，包括地面沉降、雨水冲刷/洪水、冻胀融沉、滑坡、地震和线路附近的人类活动等。管道的运动和变形重新分配了管道中的轴向力，在某些位置会引起纵向拉伸，在其他区域造成压缩。因此，受地面移动的管道会经历较大纵向拉伸和/或压缩应力和应变。此外，由于施工和操作，如管道套管，内部压力和温度的影响，管道中可能会出现纵向应变。由于这些较大应变的产生，可能将与管道本体存在的缺陷、裂纹等相互耦合，使得管道本体发生失效，严重时发生爆炸等危险事件，严重影响能源供给和管道周边居民生命。

管道应变评估是地面条件不稳定地区管道完整性管理的重要组成部分。基于应变的完整性评估是通过比较管道应变容量和应变需求(由于外部和内部因素产生的伸长或压缩水平)来进行的。当前，通过常规的IMU(惯性测量单元)内检测可以很好的检测管道的弯曲应变，但纵向应变的纯轴向部分还没有有效的在线快速检测方法和技术。

目前，对埋地管道进行应力测量主要通过开挖后对管道进行外部检测，如超声波应力测量等方法，监测的方法主要通过粘贴应变片或光栅应变片等方式对管道应力应变进行监测。但上述的方法只能对管道的局部点位进行检测或监测，无法快速有效的对管道全线应力应变水平进行快速有效检测以保障管道处于安全运行状态。

基于此，有必要针对上述技术问题，提出检出率较高、快速、能够覆盖管道全线的轴向应力检测系统和方法，以快速检测如岩土工程危害、温度影响，以及土壤约束条件和内部压力效应的组合下的油气管道轴向应变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了基于正交交变电磁的管道轴向应力检测方法、装置及设备，旨在解决上述至少一个技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于正交交变电磁的管道轴向应力检测方法，该方法包括：

获取待检测管道的材料，根据所述待检测管道的材料，确定所述待检测管道对应的激发强度；

根据所述激发强度，通过正交交变电磁的管道轴向应力检测系统中的正交交变电磁应力探头输出的高频交变电流在所述待检测管道表面产生交变磁场；

根据所述交变磁场，对所述待检测管道的表面进行磁化；

在磁化后的交变磁场的变化范围小于设定范围时，通过所述正交交变电磁的管道轴向应力检测系统确定所述待检测管道的管道轴向应力。

本发明的有益效果是：本申请方案采用正交交变电磁的管道轴向应力检测系统中的正交交变电磁应力探头输出的高频交变电流在所述待检测管道表面产生交变磁场；该交变磁场对待检测管道表面进行磁化，会使得待检测管道表面的磁场发生变化，进而基于磁场的变化，可以检测得到待检测管道的管道轴向应力，本申请的方案，具有检出率高、快速、覆盖管道全线等优点。通过搭载内检测机器人(正交交变电磁的管道轴向应力检测系统)的方式，能够快速检测油气管道全线的应力应变水平，为查找、修复应力集中部位提供有效的手段。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。