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        石油管道無(wú)損檢測(cè)中的漏磁在線檢驗(yàn)方法

        2016-12-26 16:02:04翟明
        現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2016年26期
        關(guān)鍵詞:石油管道無(wú)損檢測(cè)

        翟明

        摘 要:當(dāng)前,石油和天然氣成為我國(guó)的主要能源支柱,其傳輸?shù)姆绞揭惨怨艿纻鬏敒橹?。在長(zhǎng)距離的管道傳輸當(dāng)中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生管道的損害或泄露,因此有必要對(duì)其進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。在無(wú)損檢測(cè)中,漏磁在線檢驗(yàn)方式是較為有效的一種檢測(cè)方式,為此,對(duì)其研究背景、應(yīng)用方式等進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述,希望能夠有所啟示。

        關(guān)鍵詞:石油管道;無(wú)損檢測(cè);漏磁在線檢驗(yàn)

        中圖分類號(hào):TB

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        doi:10.19311/j.cnki.16723198.2016.26.143

        石油傳輸?shù)闹饕绞绞遣扇¢L(zhǎng)輸管道,這也是當(dāng)前最為安全、高效的方式之一,但是由于自然環(huán)境、管道自身材質(zhì)等原因,經(jīng)常會(huì)發(fā)生磨損、腐蝕等現(xiàn)象,如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施,將造成嚴(yán)重的浪費(fèi)和環(huán)境破壞。因此,必須對(duì)其采取嚴(yán)密的檢測(cè)措施。在眾多的檢測(cè)方式中,漏磁在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,也較為成熟,適合用于多種介質(zhì)。

        1 漏磁在線檢測(cè)的工作原理及基本結(jié)構(gòu)

        1.1 漏磁檢測(cè)的基本原理

        通常情況下,漏磁檢測(cè)技術(shù)會(huì)首先收集那些已經(jīng)被磁化的鐵磁材料,然后再測(cè)量其表面的泄露的磁場(chǎng)強(qiáng)度,并以此判斷出工件的具體缺陷嚴(yán)重程度。如果被檢測(cè)到的工件表面不存在任何缺陷,其內(nèi)部也不含有任何雜物,則磁通會(huì)完全經(jīng)過(guò)被測(cè)工件;相反,如果存在一定的缺陷,則會(huì)導(dǎo)致其附近的磁場(chǎng)阻力大幅增加,影響到周圍的磁場(chǎng)并迫使其發(fā)生形變。具體來(lái)說(shuō)可以分為三個(gè)部分,第一是大量磁通繞過(guò)缺陷部位,第二少部分磁通繞過(guò)缺陷,第三是部分磁通經(jīng)過(guò)空氣的上下表面離開(kāi)缺陷,這就是漏磁通。可以通過(guò)不固定的感應(yīng)線圈測(cè)量得知,缺陷越大,則信號(hào)越強(qiáng)。在漏磁檢測(cè)系統(tǒng)中通過(guò)永磁鐵在管道中建立磁化回路,使得管道內(nèi)壁達(dá)到磁飽和狀態(tài)。這時(shí)如果磁場(chǎng)內(nèi)部存在缺陷,則管壁兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生變化,通過(guò)管道內(nèi)管壁的周向排列的探頭陣列,可以探究出磁場(chǎng)的具體變化,也就是漏磁信號(hào),并根據(jù)這點(diǎn)來(lái)確定出缺陷的具體情況。

        1.2 漏磁在線檢測(cè)裝置的基本結(jié)構(gòu)

        漏磁在線檢測(cè)裝置主要分為三個(gè)部分,分別是歷程標(biāo)定、數(shù)據(jù)分析和在線檢測(cè)三個(gè)裝置。在線檢測(cè)時(shí)在管道內(nèi)運(yùn)行的,利用漏磁檢測(cè)的原理,以輸送介質(zhì)為動(dòng)力,對(duì)管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),主要包括動(dòng)力節(jié)、測(cè)量節(jié)、記錄節(jié)、電池節(jié)四個(gè)部分,每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)萬(wàn)向節(jié)進(jìn)行軟連接。測(cè)量節(jié)是重要的組成部分,主要包括霍爾探頭和磁化裝置兩部分。其中,磁化裝置又主要包括三個(gè)部分,分別是永磁鐵、襯鐵和鋼刷,主要是對(duì)管壁進(jìn)行磁化;霍爾探頭主要?jiǎng)t是測(cè)量漏磁通;記錄節(jié)是測(cè)量系統(tǒng)的核心部分。

        除了在線檢測(cè)系統(tǒng)之外,數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)系統(tǒng)也是一個(gè)重要的組成部分,主要包括數(shù)據(jù)格式處理軟件、初步分析軟件等部分組成。

        2 管道漏磁在線檢測(cè)技術(shù)的研究

        漏磁場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)量非常龐大。如要提升系統(tǒng)的探測(cè)精度和準(zhǔn)確性,則必須大幅增加探頭的排列密度,以縮短采樣的時(shí)間間隔。但當(dāng)前檢測(cè)系統(tǒng)幾乎已達(dá)到了它的容量極限,利用嵌入式C U作為主控制器完成數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ),因此必須研究出合適的壓縮方法,降低系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)存速度和容量的要求,提升現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行效率,進(jìn)一步加強(qiáng)管道漏磁在線檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)行效率。

        3 管道漏磁檢測(cè)信號(hào)處理的研究

        3.1 有限元技術(shù)的應(yīng)用

        在信號(hào)的處理方面,可以利用有限元分析軟件,建立起一個(gè)有限元模型,對(duì)不同情況下的管道缺陷漏磁特點(diǎn)與漏磁信號(hào)之間的關(guān)系進(jìn)行了探究,并且對(duì)不同因素之于漏磁檢測(cè)信號(hào)的影響進(jìn)行了探究,為進(jìn)一步的精確識(shí)別提供了可供參考的信息。此外,有限元技術(shù)還能夠?qū)βy(cè)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,縮小檢測(cè)裝置的體積,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

        3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道缺陷識(shí)別

        通常情況下,由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一系列特點(diǎn),使其在信息的智能處理和模式的自動(dòng)識(shí)別方面有著廣闊前景,同時(shí)其應(yīng)用于故障的檢測(cè)與維修的前景也十分光明。在無(wú)損檢測(cè)的領(lǐng)域內(nèi),基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道缺陷智能識(shí)別已經(jīng)有一定成果。對(duì)這種智能識(shí)別的研究,目前的技術(shù)水平已經(jīng)可以完成缺陷斷面的二維重建,可以較為精確地識(shí)別出缺陷的深度和寬度。

        3.3 多傳感器數(shù)據(jù)融合的應(yīng)用

        除此之外,多傳感器的數(shù)據(jù)融合分析能夠利用多種信息,總結(jié)出對(duì)象和環(huán)境的全面描述,大幅提升檢測(cè)系統(tǒng)的精度和可靠性,提升可信度。

        4 結(jié)語(yǔ)

        管道漏磁在線檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的融合,使得我國(guó)的高精度漏磁在線檢測(cè)系統(tǒng)達(dá)到了高效運(yùn)行的狀態(tài),大幅度地提升了我國(guó)石油管道破損的探傷率,為我國(guó)的石油資源和環(huán)境資源做出了極大的貢獻(xiàn)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]楊理踐,張國(guó)光.管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2014.

        [2]高廷巖,于永亮,韓天宇等.有限元方法在管道外漏磁檢測(cè)中的應(yīng)用.無(wú)損檢測(cè),2013,(11):3134.

        [3]周明,何鳳歧.在役石油管道無(wú)損檢測(cè)方法.無(wú)損檢測(cè),1999,(1):810.

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