[发明专利]一种瞬变电磁法检测金属管道壁厚的方法

说明书

本发明公开了一种瞬变电磁法检测金属管道壁厚的方法，方法包括如下步骤：查阅待测金属管道信息，确定管道走向、材质和尺寸，制作管道标准试件，根据标准壁厚优选传感器，采用瞬变电磁仪激发阶跃型脉冲为发射信号，将所选传感器置于标准管道试件正上方，采集感应电动势随时间衰减的数据，利用运算程序提取特征值称标准特征值；再利用传感器检测待测管道正上方，沿着管道走向移动，连续采集感应电动势衰减数据，提取特征值，利用所述的标准特征值和待测管道的特征值作为基准计算出相应管道的金属损失量。本发明方法与实际检测工况贴近，参考基准数据可信度高，检测精度高，可实现连续性采集数据利于后期数据成像，适用范围广。

技术领域

本发明涉及金属管道壁厚无损检测技术领域，特别涉及一种瞬变电磁法检测金属管道壁厚的方法。

背景技术

随着地下管线在线服役时间的延长而逐渐发生了腐蚀，腐蚀直接造成的是管道壁厚减薄，对于压力运营管道而言壁厚减薄对人民及周围环境存在安全隐患。目前国内对于埋地金属管道腐蚀外检测主要是通过开挖、剥防腐层、超声测厚、修复防腐层及回填，检测成本昂贵且工作效率低下。管道内检测虽然操作方便，但影响管道正常运营，检测之前必须做清管工艺，对管径大小及管道的平直度有较高的要求。

传统的埋地金属管道剩余壁厚的计算方法是通过正演的方法得到被检管道的理论曲线，通过现场测得的信号曲线与理论曲线进行对比，通过差异来计算管道的剩余壁厚，下面为传统正演的理论模型:

式中：为测点信号；b为管道横截面的外半径；n_T为发射回线的匝数；n_R为接收回线的匝数；分别为管道外径、发射线圈边长和接收线圈边长在埋深归一后的值；L(ατ)为被测管道的瞬变响应函数；n_kb为零阶贝塞尔函数J(n_kb)的零值解；τ为时间；α被测管道的综合时间常数。μ_D、σ_D为等效柱体的磁导率和电导率。从上面的正演过程中可以看出传统的正演算法存在以下缺点：

(1)传统正演算法是在金属管道物理属性(磁导率和电导率)是国标的前提下进行的，但是在对于长期处于复杂地下环境的金属管道而言，由于本身制造工艺误差和外界环境的共同作用下，管道的物理属性已经发生了明显的变化；

(2)传统正演算法受管道埋深，致使需要对埋深差异较大的管段进行分类，分别建立不同的正演理论模型，这样就对数据处理有了更高的要求。

基于以上分析，传统的正演算法在检测精度上不能保证。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种瞬变电磁法检测金属管道壁厚的方法，它基于信号在时域-幅值的衰减特征量来完成检测，不仅解决传统检测技术成本大，工艺复杂等问题，而且能实现有非金属涂层或防腐层的管道测厚，保证检测结果的精确度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种瞬变电磁法检测金属管道壁厚的方法，包括以下步骤；

Step1.查阅待测管道信息，确定管道走向、材质和壁厚d；

Step2.制作两个壁厚为d_m和d_n的管道标准试件，其中d_m与待测管道壁厚d相同，用瞬变电磁仪进行检测得到两个管道标准试件输出信号；

Step3.对上述输出信号利用计算机程序提取标准特征值，分别找出两个管道标准试件标准特征值k_m和k_n；