石油管道检测中缺陷类型的判别方法.pdf

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1、2014.NO.11河南科技JournalofHenanScienceandTechnology工业工程与技术石油管道检测中缺陷类型的判别方法李大鹏（延安市产品质量监督检验所，陕西延安716000）摘要：本文主要介绍了漏磁检测以及基于BP神经网络的漏磁检测在判别石油管道缺陷类型中的应用。首先分析漏磁检测以及二维漏磁检测的原理，再根据缺陷信号的特点以及不同类型缺陷信号的特点，分析缺陷信号的提取方法以及不同类型缺陷信号的判断方法，最后简要介绍基于BP神经网络的漏磁检测方法。关键词：石油管道；缺陷类型；漏磁检测；BP神经网络中图分类号：TE9

2、73文献标识码：A文章编号：1003-5168（2014）21-0048-02石油管道是石油企业的重要基础设施，它犹如向人体器官陷。如果绝对峰值大于切割电平，但是小于缺陷电平，则可以判输送血液的血管。石油管道向全国输送大量的石油资源，但是石断石油管道不存在缺陷，但是绝对峰值同时大于切割电平和缺油管道在输送过程中容易在管道自身的质量以及外在自然环境陷电平，则表明石油管道存在缺陷。判断石油管道存在缺陷后，等影响下出现裂纹、孔洞和腐蚀等问题，导致石油管道破裂，石依据信号与脉宽上限、脉宽下限以及内外缺陷判定脉宽的大小油资源泄漏，这不仅会给石油企

3、业带来巨大的经济损失，也会给判断缺陷为内缺陷还是外缺陷。如果信号波宽大于脉宽下限且石油泄漏点周边环境带来严重的污染。因此，有必要采取有效的小于内外缺陷判定脉宽，则缺陷为外缺陷；如果信号波宽大于内措施实时监测石油管道可能存在的缺陷或问题。笔者根据自身外缺陷判定脉宽且小于脉宽上限，则表明缺陷为内缺陷。漏磁检的工作经验，对石油管道监测中缺陷类型的判别方法进行简要测系统判断过程见图1。介绍。1漏磁检测的缺陷类型判别1.1漏磁检测原理1.1.1漏磁检测原理概述漏磁检测主要是通过漏磁探头捕获管道出现的漏磁通来检测石油管道的缺损情况。石油管道是一种铁

4、磁性石油管道，将图1漏磁检测系统判断过程铁磁石油管道进行磁化处理，石油管道对磁感应线有约束作用，1.2.2缺陷信号的提取和信号的判别并将磁感应线约束在石油管道内。如果铁磁石油管道的材质均检测系统检测的信号不仅包括缺陷信号，还包括噪声信匀、平整，磁通会与石油管道表面平行，并且磁通会均匀地分布号，因此，检测系统感应到信号后还需要提取有用的信号。缺陷在石油管道内部。从理论上讲，如果石油管道的材质极为均匀和信号和噪声信号在宽度和幅度上有一定的差异，缺陷信号的宽平整，不会出现磁通泄漏情况。如果石油管道存在缺陷，石油管度和幅度处于相对固定的范围，而

5、且变化大。如果信号的幅度低道缺陷部位的磁导率会降低，磁阻增加，导致缺陷部位的磁通发于切割电平，则不处理该部分信号，并直接记录为低电平。如果生畸变，磁感应线的途径发生改变[1]。磁通离开石油管道，从空气幅值超过记录电平，则记录信号的宽度。如果信号高于缺陷电中越过缺陷并重新进入石油管道内部，从而在石油管道的缺陷平，且切割电平的宽度处于设定的范围内，则可判定该信号为缺部位形成漏磁场。因此，存在缺损的石油管道的磁通可分为三个陷信号。如果不满足以上两个条件，也将信号作低电平处理。缺部分。当石油管道存在缺陷，磁探头可检测到漏磁通，并形成相陷信号提取

6、原理见图2。提取缺陷信号后，再判别是管道内缺陷、应的感应缺陷信号，通过分析信号可对缺陷进行准确的推断。外缺陷还是粗糙表面信号[4]。石油管道的内缺陷和外缺陷依据缺1.1.2二维漏磁检测原理概述陷信号的宽度和幅度判别，内缺陷漏磁场区域宽度高于外缺陷二维漏磁检测是漏磁检测的完善，依据漏磁感应原理并不漏磁场，磁通量变化更小，因而内缺陷信号具有幅度小和宽度宽能探测到所有缺陷的漏磁通，例如缺陷的倾角为0°时，缺陷与工的特点。管道粗糙表面形成的缺陷信号在运算后形成的信号带件表面的中心轴线平行，平行缺陷则变成纵向缺陷，在这种情况有直流、噪声和缺陷，信

7、号的直流在某些情况下会极高。下不会产生漏磁场，因此也检测不到石油管道的缺陷。二维漏磁检测则是在已有磁化场基础上再施加一个垂直的磁化场，即使缺陷的倾角为0°，缺陷也可以产生较强的漏磁场。通过实施互为垂直的磁化场，石油管道中的细微缺陷也可以形成较强的漏磁场[2]。1.2漏磁检测系统判别石油管道缺陷技术1.2.1缺陷判定过程在缺陷判定前先要设置相关的参数，由于二维漏磁检测从图2缺陷信号提取原理横向和总线两个方向对石油管道进行检测，因而缺陷判定所需1.3裂纹缺陷和孔洞缺陷漏磁信号的判别比较的参数包括横线和纵向的切割电平、缺陷电平、脉宽上限、脉宽

8、1.3.1裂纹缺陷信号和孔洞缺陷信号的特点下限、内外缺陷判定脉宽。判定过程如下：探头收集检测信号以漏磁信号的特点不仅与内缺陷和外缺陷有关，还与信号的后，先判定信号是归属于横向还是纵向检测信号，再对信号进行具