[发明专利]金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统及方法

说明书

本发明是金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统及方法。金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统，包括脉冲涡流检测设备、壁厚检测装置、数据处理端。金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测方法，包括如下步骤：第一步、定区安装；第二步、电机复位；第三步、电机走停及数据采集；第四步、数据处理及显示。本发明所述的金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统及方法，利用电机设置启停模式的运动周期，同步带动脉冲涡流传感器沿直线或者弧线轨迹运动，间隔运动的情况下，隔绝电机通电造成的电磁干扰，利用感应磁场形成以及持续的性质，对处于感应磁场中的金属壁进行扫查，获取脉冲涡流感生电压随时间衰减数据值。

技术领域

本发明涉及脉冲涡流实时在线扫描监测技术领域，尤其涉及金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统及方法。

背景技术

石油化工行业的安全生产是企业不可逾越的红线，金属管道及设备金属壁腐蚀是由于管道及金属壁流经的液体中含有酸、碱、盐以及其他腐蚀性物质，容易发生腐蚀反应。而且腐蚀之后造成管道及金属壁出现减薄、穿孔、裂痕等，会造成泄漏、着火、爆炸等事故，严重威胁着企业的安全生产，存在安全隐患。

金属管道和设备的壁厚是生产安全的关键指标，对生产企业的金属管道和设备的壁厚变化进行实时在线监控一直是各种监测技术的研发热点，目前管道及设备金属壁的实时在线监控技术主要有超声波实时在线监测技术、电场指纹在线监测技术、电阻电感探针实时在线监控技术和脉冲涡流在线监测技术。

超声波实时在线监测技术由于超声波技术需要耦合剂作为媒介，且只能进行单点壁厚监控，在实际工业生产应用中发挥的作用有限，发生泄漏或穿孔的位置容易监控不到，且价格昂贵，无法进行普及应用；

电场指纹在线监测技术虽然能够实现面监测，但是其现场施工复杂，成本较高，无法大面积推广使用；

电阻电感探针实时在线监控技术属于间接测量，测量精度低，需要打孔进入到金属壁当中，利用电阻或电感在腐蚀介质中的变化来判定当前的腐蚀趋势，打孔安装的同时就对金属壁造成了破坏，埋下安全隐患，此外系统的维护成本较高。

脉冲涡流在线监测技术精度高、操作简单、施工难度小；监控面积相对单点监控要大数百倍到数千倍；监测系统成本较低，具备大规模推广应用的基础。

脉冲涡流在线监测技术待测管线置于感应磁场后，感应磁场在管线表面衰减时产生的感应电压对腐蚀的监测具有极大的参考价值，而存在的问题是：实际在线监测中，需要移动探头，对易腐蚀区域范围内进行检测，此时利用电动器件(比如电机)带动检测探头移动的过程中，电动器件通电会产生电磁，电磁干扰对检测信号存在干扰，检测数据会出现剧烈波动，致使无法正常分析数据，如何避免电磁干扰对检测数据产生影响，从而利用无干扰的脉冲涡流感生电压随时间衰减数据的特征值进行后续腐蚀度以及腐蚀速率的分析计算成为了解决问题的关键。

电动器件以外不产生电磁干扰的动力原件带动检测探头不属于本申请的范畴。

为此，设计金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统及方法，解决以上问题。

发明内容

本发明为克服以上不足，提供金属管道与设备壁厚脉冲涡流实时在线监测系统，包括脉冲涡流检测设备、壁厚检测装置、数据处理端；

所述脉冲涡流检测设备包括发射单元和接收单元；所述壁厚检测装置包括控制器和运动式检测器；

所述运动式检测器包括电机、运动机构和至少一个脉冲涡流传感器，所述电机预设启停模式，所述脉冲涡流传感器设置在所述运动机构上，所述电机带动运动机构运动或停止；

所述脉冲涡流传感器的探头包括激励线圈和接收线圈；

所述激励线圈无线连接所述发射单元，所述接收线圈连接所述接收单元；

所述脉冲涡流检测设备无线连接所述数据处理端；