低频电磁波在管道内检测外定位的应用.pdfVIP

北京石油化工学院学报 第 18卷 第 2期 Vo1．18 NO．2 JournalofBeijingInstituteof 2010年 6月 Jun．2010 Petro～chemicalTechnology 低频 电磁波在管道 内检测外定位的应用* 徐 云 戴 波 谢祖荣 田小平。 (1．北京化工大学信息科学与技术学院，北京 100029；2．北京石油化工学院信息工程学院，北京 102617) 摘 要 油气长输管道 的安全检测 已越来越受到人们 的重视 。管道 内检测是最重要 的管道 安全检测方法之一 。扫描检测需要实时确定检测位置 ，并记录 以备检测完成后从地面准确 的定位管道 腐蚀缺陷的位置，因此准确的进行检测定位是管道 内检测的技术关键。笔者提出里程轮内定位、工艺点 (焊缝)修正、外定位修正、转角定位 四步综合检测定位方法 。其 中外定位修正通常采用低频 电磁波定位 的方法对管道 内检测器的里程计数进行修正米提高定位 的精度 。通过建立管道 内检测外定位 的模型， 推导出管道 内磁场强度 的计算公式 。采用美 国ANSYS软件对该模型进行仿真，仿真结果与实验数据 相符合 。这对进一步了解低频电磁波外定位技术有重要意义 。 关 键 词 管道内检测 ；外定位 ；ANSYS；磁场强度 中图法分类号 TP391．9；TM936．1 世界各地越来越多地关注管道泄漏 的安全 出里程轮内定位 、工艺点(焊缝)修正、外定位修 和环境问题 。在管道事故中，腐蚀 、施工、材料 正 、转角定位 四步综合检测定位方法 ，如 图 1 缺陷及 外部干扰是造成 管道 故 障 的主要 原 所示 。 因E23。目前对管道检测主要有两种方法 ：一种 是管道外检测技术 ，另一种是管道 内检测技术。 管外检测技术不适用于公路 、铁路 、海洋等区域 下的管道 ，无法实现对管道 的全面检测 ¨3]。管 道 内检测技术是将各 种无损检测 (NDT)设备 加在岛清管器 (PIG)上 ，将原来用作清扫 的非 图 1 定位系统原理 智能改为有信息采集 、处理 、存储等功能的智能 第一步 ，内定位采用里程轮计数 ，这是最基 型管道缺陷检测器 (SMARTPIG)，通过清管 本的定位方式。检测器上的里程计是根据记录 器在管道内的运动 ，达到检测管道缺陷的 目的。 车轮的累计转数 ，再乘其周长而计算出管道猪 针对管道外检测技术存在的问题 ，管 内检测技 行驶过的里程。使用里程计定位时的误差主要 术虽然不存在这些问题 ，但是 同时也带来 了一 来 自以下两个方面 ：一方面是计数误差 (空转 、 些新 的问题 。当检测器在管道内运行时采集超 打滑 、滑行、蠕滑)；另一方面是轮径磨耗 。第二 声回波信号和定位信号，离开管道后需要对信 步 ，采用位置确定 的焊缝 、法兰等特殊工艺点进 号做离线处理和分析 ，得到缺陷的性质和缺陷 行里程轮修正 。第三步，将管道 内部定位信息 所在的位置 。甚至当检测器在管道 内有故障需