[发明专利]基于多向交流电位降的管道裂纹腐蚀监测方法

说明书

本发明提供基于多向交流电位降的管道裂纹腐蚀检测方法，本发明首次提出多向电流法，从四个不同方向通入激励电流，得到四组电压比值，根据电极裂纹方向与电压比值的关系，选择最大的电压比值代入深度求解公式，求解得到裂纹的深度。本发明的多向电流法使得裂纹位置与电流极连线的夹角(余角)范围从0‑90度变为67.5‑90度，显著提高了裂纹深度求解的精度。

技术领域

本发明属于管道检测技术领域，尤其涉及基于多向交流电位降的管道裂纹腐蚀监测方法。

背景技术

管道腐蚀是油气管线所面临的诸多风险中最危险的一个，70％-90％的管道安全事故由管道腐蚀引发。

目前，常用的管道腐蚀检测技术，包括相对先进的场指纹技术(Field SignatureMethod,FSM)，也只对局部腐蚀(localized corrosion)和均匀腐蚀(general corrosion)的检测精度高；最新提出的交流场指纹法(Alternating Current Field SignatureMethod,ACFSM)，利用多个频率点的测量数据评估腐蚀深度，能够提高裂纹腐蚀的检测精度，但是该方法要求裂纹方向与电流极连线方向的夹角大于45度，不能求解夹角小于45度的裂纹，当前的电流激励电极的连线方向与管道轴向平行，会限制裂纹缺陷的检测范围。

因此，为了满足实际的检测需求，深入研究随机裂纹腐蚀检测技术显得极为必要。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供基于多向交流电位降的管道裂纹腐蚀检测方法，通过向被测管道施加不同方向的激励电流，使裂纹方向与电流极连线方向的夹角(余角)范围从0-90度变为67.5-90度，可以更精确的检测随机裂纹的腐蚀深度。

本发明采用如下技术方案：

基于多向交流电位降的管道裂纹腐蚀检测方法，步骤包括：

步骤1.在测试管道的周向上焊接布置若干组测试电极。

步骤2.信号发生器产生激励信号通过功率放大器产生激励电流，从四个不同方向，向输入电极依次通入激励电流，功率放大器的频率可调整，激励电流幅值可调整。

步骤3.用高精度锁相放大器测量无裂纹正常管道的电压，得到正常管道测试电压值并输入计算机，再利用高精度锁相放大器分别在测试管道待测区域测量待测电压，将测量结果输入计算机，得到四组不同的电压比值；

步骤4.根据裂纹方向与电压比值的关系，选择最大的电压比值代入如下深度求解公式，并使用计算机求解：

步骤5.根据计算机显示的结果得出管道裂纹的深度。

进一步的技术方案是，步骤2中，周向上布置的4组测试电极是指，水平方向，竖直方向，对角线方向，其中输入电极与输出电极相对布置，其连线均通过待测试部位。

进一步的技术方案是，步骤3中，利用高精度锁相放大器测试待测区域电压时，输入激励电流的输入电极与输出激励电流的输出电极的连线与测量探针连线测试方向一致。

优选的技术方案是，功率放大器的频率选择59-500Hz，激励电流幅值选择2A。

优选的技术方案是，步骤2中，功率放大器的频率选择100Hz。

本发明的有益效果：

1.本发明首次提出了多向电流法，从四个不同方向通入激励电流，得到四组电压比值，根据电极裂纹方向与电压比值的关系，选择最大的电压比值代入深度求解公式；本发明的多向电流法使得裂纹位置与电流极连线的夹角(余角)范围从0-90度变为67.5-90度，显著提高了裂纹深度和求解精度。