管道防腐层粘附性检测方法与流程

1.本技术涉及油气管道防腐检测技术领域，特别涉及一种管道防腐层粘附性检测方法。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，国家对能源的需求越来越大，因而探索经济有效的输送石油天然气的途径就显得尤为重要。目前，通过铺设管道来输送石油天然气是公认的较为经济的输送方式。由于管道铺设的里程长、所处的环境复杂多变，如若防腐层未完全粘附到管道上，在管道运行了一段时间后，防腐层未与管道粘附处的管道极易被腐蚀破坏，进而影响到管道的正常运行。因此，为了预防管道被腐蚀破坏，可以对防腐层与管道之间的粘附性进行检测。
3.相关技术中，利用附着力拉拔法(依据gb/t 5210或astm d4514标准进行)检测防腐层与管道之间的粘附性，即将铝锭粘附在防腐层上，采用测取仪器拉拔铝锭，当铝锭携带防腐层一同被拉离管道时，获取粘结力，该粘结力的取值即可表征防腐层与管道之间的粘附性。
4.然而，该方法具有破坏性，不仅会破坏管道原有的防腐层，而且需要在检测完成后进行补口；另外，该方法采用的是抽检方式，不能覆盖全部防腐层。


技术实现要素：

5.鉴于此，本技术提供一种管道防腐层粘附性检测方法，在不破坏管道原有防腐层的条件下，对防腐层与管道之间的粘附性进行检测。具体而言，包括以下的技术方案：
6.本技术实施例公开了一种管道防腐层粘附性检测方法，所述方法包括：
7.将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上，并在粘附时在防腐层与钢板之间预留空隙，得到多个粘附有防腐层的钢板，其中所述多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积两两之间互不相同；
8.获取每个所述粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度；
9.根据每个所述粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的所述磁信号强度以及对应的所预留空隙的面积，得到空隙面积与磁信号强度之间的关系图；
10.根据所述空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定所述待测管道的防腐层粘附性。
11.可选的，所述将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上之前，所述方法还包括：
12.获取所述多个钢板和所述多个防腐层，
13.其中，所述多个钢板中的任意一个钢板与所述多个防腐层中任意一个防腐层具有相同的形状和尺寸。
14.可选的，所述钢板为矩形，且所述钢板的面积为100cm2。
15.可选的，所述多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积分别为0cm2、0.01cm2、
0.04cm2、0.09cm2、0.25cm2、0.56cm2、1cm2、1.44cm2、2.25cm2、3.24cm2。
16.可选的，所述获取每个所述粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度包括：
17.利用测取器件测取每个所述粘附有防腐层的钢板从一端到另一端的第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线；
18.响应于所述第一磁信号强度曲线和所述第二磁信号强度曲线在同一时刻出现波峰时，将此时的第一磁信号强度和第二磁信号强度进行差分计算，得到每个所述粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度。
19.可选的，所述测取器件包括第一磁通门传感器探头和第二磁通门传感器探头，所述第一磁通门传感器探头位于所述第二磁通门传感器探头的上方。
20.可选的，所述第一磁通门传感器探头与所述第二磁通门传感器探头之间的距离为1m，且所述第一磁通门传感器探头和所述第二磁通门传感器探头的分辨率均为0.1nt。
21.可选的，所述根据所述空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定所述待测管道的防腐层粘附性之前，所述方法还包括：
22.利用所述测取器件测取待测管道从一端到另一端的第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线；
23.响应于所述第三磁信号强度曲线和所述第四磁信号强度曲线同时出现波峰时，将所述波峰出现时的第三磁信号强度和第四磁信号强度进行差分计算，得到待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度。
24.可选的，所述根据所述空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定所述待测管道的防腐层粘附性包括：
25.将所述待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度中的每个待确定处的磁信号强度分别代入到所述空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，确定每个待确定处的空隙面积；
26.响应于任意一个所述待确定处的空隙面积大于预设值，确定所述待测管道的防腐层粘附性差；
27.响应于任意一个所述待确定处的空隙面积均小于所述预设值，确定所述待测管道的防腐层粘附性好。
28.可选的，所述预设值为0.09cm2。
29.本技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
30.通过将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上，并在粘附时在防腐层与钢板之间预留空隙，得到多个粘附有防腐层的钢板，其中多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积两两之间互不相同，进而获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度，利用每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度以及对应的所预留空隙的面积，得到空隙面积与磁信号强度之间的关系图，再将待测管道的磁信号强度曲线代入到空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，可以确定待测管道的防腐层粘附性。该方法在不破坏管道原有防腐层的条件下，实现了对防腐层与管道之间的粘附性进行检测，从而保障管道的防腐效果。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本技术实施例提供的一种管道防腐层粘附性检测方法的流程图；
33.图2为本技术实施例提供的另一种管道防腐层粘附性检测方法的流程图；
34.图3为本技术实施例提供的一种管道防腐层粘附性检测方法中获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度的流程图；
35.图4为本技术实施例提供的测取器件的结构示意图；
36.图5为本技术实施例提供的空隙面积与磁信号强度之间的关系图；
37.图6为本技术实施例提供的一种管道防腐层粘附性检测方法中根据空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定待测管道的防腐层粘附性的流程图。
38.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.在对本技术实施方式作进一步地详细描述之前，本技术实施例中所涉及的方位名词，如“上方”，以图3中所示方位为基准，仅仅用来清楚地描述本技术实施例中所涉及的管道防腐层粘附性检测方法，并不具有限定本技术保护范围的意义。除非另有定义，本技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
41.为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
42.随着国民经济的快速发展，国家对能源的需求越来越大，而管道是输送石油天然气最经济的重要途径。随着油气管道建设的发展，我国油气长输管道里程已超过12万km，在国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。由于管道铺设的里程长、所处的环境复杂多变，如若防腐层(例如，3pe涂层)未完全粘附到管道上，在管道运行了一段时间后，防腐层未与管道粘附处的管道极易被腐蚀破坏，进而影响到管道的正常运行。因此，需要对防腐层与管道之间的粘附性进行检测以预防管道腐蚀引起的缺陷。
43.相关技术中，利用附着力拉拔法，其中附着力拉拔法的具体步骤可以参见gb/t 5210或astm d4514标准，对防腐层与管道之间的粘附性进行检测。在这里，简而概之，附着力拉拔法即将铝锭粘附在防腐层上，采用测取仪器拉拔铝锭，当铝锭携带防腐层一同被拉离管道时，获取粘结力，该粘结力的取值即可表征防腐层与管道之间的粘附性。当粘结力的
取值小于阈值时，说明防腐层与管道之间的粘附性差；当粘结力的取值大于阈值时，说明防腐层与管道之间的粘附性好。
44.然而，现有的附着力拉拔法具有破坏性，不仅会破坏管道原有的防腐层，而且需要在检测完成后进行补口，操作较为复杂，不能100％确定再次补口的粘附性。另外，该方法采用的是抽检方式，只能随机检测管道上的几处位置，不能全面覆盖所有防腐层。
45.为了解决相关技术中存在的问题，本技术实施例提供了一种管道防腐层粘结性检测方法。参见图1，该方法包括：
46.步骤101，将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上，并在粘附时在防腐层与钢板之间预留空隙，得到多个粘附有防腐层的钢板，其中多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积两两之间互不相同。
47.步骤102，获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度。
48.步骤103，根据每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度以及对应的所预留空隙的面积，得到空隙面积与磁信号强度之间的关系图。
49.步骤104，根据空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定待测管道的防腐层粘附性。
50.其中，将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上之前，方法还包括：
51.获取多个钢板和多个防腐层；
52.其中，多个钢板中的任意一个钢板与多个防腐层中任意一个防腐层具有相同的形状和尺寸。
53.其中，钢板为矩形，且钢板的面积为100cm2。
54.其中，多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积分别为0cm2、0.01cm2、0.04cm2、0.09cm2、0.25cm2、0.56cm2、1cm2、1.44cm2、2.25cm2、3.24cm2。
55.其中，获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度包括：
56.利用测取器件测取每个粘附有防腐层的钢板从一端到另一端的第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线；
57.响应于第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线在同一时刻出现波峰时，将此时的第一磁信号强度和第二磁信号强度进行差分计算，得到每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度。
58.其中，测取器件包括第一磁通门传感器探头和第二磁通门传感器探头，第一磁通门传感器探头位于第二磁通门传感器探头的上方。
59.其中，第一磁通门传感器探头与第二磁通门传感器探头之间的距离为1m，且第一磁通门传感器探头和第二磁通门传感器探头的分辨率均为0.1nt。
60.其中，根据空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定待测管道的防腐层粘附性之前，方法还包括：
61.利用测取器件测取待测管道从一端到另一端的第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线；
62.响应于第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线同时出现波峰时，将波峰出现时的第三磁信号强度和第四磁信号强度进行差分计算，得到待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度。
63.其中，根据空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定待测管道的防腐层粘附性包括：
64.将待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度中的每个待确定处的磁信号强度分别代入到空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，确定每个待确定处的空隙面积；
65.响应于任意一个待确定处的空隙面积大于预设值，确定待测管道的防腐层粘附性差；
66.响应于任意一个待确定处的空隙面积均小于预设值，确定待测管道的防腐层粘附性好。
67.其中，预设值为0.09cm2。
68.上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，在此不再一一赘述。
69.本技术实施例提供的管道防腐层粘附性检测方法，通过将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上，并在粘附时在防腐层与钢板之间预留空隙，得到多个粘附有防腐层的钢板，其中多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积两两之间互不相同，进而获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度，利用每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度以及对应的所预留空隙的面积，得到空隙面积与磁信号强度之间的关系图，再将待测管道的磁信号强度曲线代入到空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，可以确定待测管道的防腐层粘附性。该方法在不破坏管道原有防腐层的条件下，实现了对防腐层与管道之间的粘附性进行检测，从而保障管道的防腐效果。
70.图2是本技术实施例提供的一种管道防腐层粘附性检测方法的流程图。该方法包括步骤201～步骤207。下面具体介绍该方法的各个步骤：
71.步骤201，获取多个钢板和多个防腐层。
72.其中，多个钢板中的任意一个钢板与多个防腐层中任意一个防腐层具有相同的形状和尺寸。也就是说，每个钢板的形状和尺寸与每个防腐层的形状和尺寸相同。
73.可选的，钢板为矩形，且钢板的面积为100cm2。相应地，防腐层也为矩形，且防腐层的面积也为100cm2。
74.需要说明的是，钢板的面积表示的是钢板的上表面积，这里利用钢板的上表面积来表示钢板的尺寸。
75.可以理解的是，钢板的形状也可以为三角形、五边形、六边形等等，而不是具体限定为矩形，只要便于加工制作即可。钢板的尺寸也可以为其他数值，在此不作具体限定。
76.步骤202，将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上，并在粘附时在防腐层与钢板之间预留空隙，得到多个粘附有防腐层的钢板，其中多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积两两之间互不相同。
77.其中，一个钢板对应粘附有一个防腐层，以形成粘附有防腐层的钢板。每个粘附有防腐层的钢板中防腐层与钢板之间预留空隙的面积各不相同。
78.可选的，多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积可以分别为0cm2、0.01cm2、0.04cm2、0.09cm2、0.25cm2、0.56cm2、1cm2、1.44cm2、2.25cm2、3.24cm2。在这里，所预留空隙的面积的取值可以随机选取，具体数值并不限定为上述取值。其中，当所预留空隙的面积为0cm2时，防腐层与钢板完全粘附在一起。
79.步骤203，获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度。
80.为了获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度，参见图3，本步骤可以按照以下两步进行：
81.步骤2031，利用测取器件测取每个粘附有防腐层的钢板从一端到另一端的第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线。
82.为了获取第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线，检测人员可以手持测取器件在钢板的上部从一端移动到另一端。
83.其中，图4为测取器件的结构示意图。参见图4，测取器件包括第一磁通门传感器探头a1和第二磁通门传感器探头a2，第一磁通门传感器探头a1位于第二磁通门传感器探头a2的上方，第一磁通门传感器探头a1和第二磁通门传感器探头a2通过支架b连接，第一磁通门传感器探头a1用于得到第一磁信号强度曲线，第二磁通门传感器探头a2用于得到第二磁信号强度曲线。
84.可选的，支架b为全铝支架。
85.在这里，第一磁通门传感器探头a1和第二磁通门传感器探头a2均利用磁记忆检测原理，是通过被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁信号强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。与其他类型的测磁仪器相比，磁通门传感器探头具有分辨力高、测量弱磁场范围宽、可靠、能够直接测量磁场的分量和适于在速运动系统中使用等特点。
86.磁通门传感器探头的工作原理为基于铁芯材料的非线性磁化特性，其敏感元件为高磁导率、易饱和材料制成的铁芯，有两个绕组围绕该铁芯：一个是激励线圈，另一个是信号线圈。在交变激励信号的磁化作用下，铁芯的导磁特性发生周期性饱和与非饱和的变化，从而使围绕在铁芯上的感应线圈感应出反应外界磁场的信号。
87.可选的，第一磁通门传感器探头a1与第二磁通门传感器探头a2之间的距离可以为1m，且第一磁通门传感器探头a1和第二磁通门传感器探头a2的分辨率可以均为0.1nt。
88.步骤2032，响应于第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线在同一时刻出现波峰时，将此时的第一磁信号强度和第二磁信号强度进行差分计算，得到每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度。
89.在利用测取器件测取每个粘附有防腐层的钢板从一端到另一端的第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线时，若防腐层完全粘附在钢板上，第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线都相对平稳，均可以为整体平直、小幅度范围内波动的曲线；若防腐层与钢板之间存留有空隙，由于磁场的影响，使得第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线会出现大幅度波动，即出现波峰。
90.需要说明的是，仅响应于第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线在同一时刻出现波峰时，才将此时的第一磁信号强度和第二磁信号强度进行差分计算，若响应于第一磁信号强度曲线出现波峰，而第二磁信号强度曲线没有出现波峰或者响应于第二磁信号强度曲线出现波峰，而第一磁信号强度曲线没有出现波峰，则忽略这种情况的波峰，不对其进行差分计算。
91.在第一磁信号强度曲线和第二磁信号强度曲线在同一时刻出现波峰时，将此时的第一磁信号强度和第二磁信号强度进行差分计算，可以得到消除环境噪音(背景噪音)后的
每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度。
92.在这里，差分计算具体为第一磁信号强度减去第二磁信号强度。
93.步骤204，根据每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度以及对应的所预留空隙的面积，得到空隙面积与磁信号强度之间的关系图。
94.其中，参见图5，以所预留空隙的面积为横坐标，以所预留空隙处的磁信号强度为纵坐标，建立空隙面积与磁信号强度之间的关系图，并拟合得到对应的关系曲线y＝12.566x 6.4414。
95.进一步地，根据图5可知，磁信号强度越大，说明空隙面积越大、粘附性越差。
96.步骤205，利用测取器件测取待测管道从一端到另一端的第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线。
97.为了获取第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线，检测人员可以手持测取器件在管道圆周的上部从一端走到另一端，对第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线出现波峰的位置进行记录，记录可以包括波峰出现的位置和波峰处的磁信号强度，为后续确定待测管道上是否有空隙提供判断基础。
98.步骤206，响应于第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线同时出现波峰时，将波峰出现时的第三磁信号强度和第四磁信号强度进行差分计算，得到待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度。
99.若防腐层完全粘附在管道上，第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线都相对平稳，均可以为整体平直、小幅度范围内波动的曲线；若防腐层与管道之间存留有空隙，第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线会出现大幅度波动，即出现波峰。
100.需要说明的是，仅响应于第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线同时出现波峰时，才将此时的第三磁信号强度和第四磁信号强度进行差分计算，若响应于第三磁信号强度曲线出现波峰，而第四磁信号强度曲线没有出现波峰或者响应于第四磁信号强度曲线出现波峰，而第三磁信号强度曲线没有出现波峰，则忽略这种情况的波峰，不对其进行差分计算。
101.在第三磁信号强度曲线和第四磁信号强度曲线同时出现波峰时，将此时的第三磁信号强度和第四磁信号强度进行差分计算，可以得到消除环境噪音(背景噪音)后的待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度。
102.在这里，差分计算具体为第三磁信号强度减去第四磁信号强度。
103.步骤207，根据空隙面积与磁信号强度之间的关系图和待测管道的磁信号强度曲线，确定待测管道的防腐层粘附性。
104.为了确定待测管道的防腐层粘附性，参见图6，本步骤可以按照以下三步进行：
105.步骤2071，将待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度中的每个待确定处的磁信号强度分别代入到空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，确定每个待确定处的空隙面积。
106.其中，将待测管道的至少一个待确定处的磁信号强度中的每个待确定处的磁信号强度依次代入到空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，即在确定了磁信号强度的基础上，确定空隙面积，得到每个待确定处的空隙面积。
107.步骤2072，响应于任意一个待确定处的空隙面积大于预设值，确定待测管道的防
腐层粘附性差。
108.在本技术实施例中，预设值可以为0.09cm2。即当预设值为0.09cm2时，任意一个待确定处的空隙面积大于0.09cm2时，确定待测管道的防腐层粘附性差。
109.当待确定处的空隙面积大于0.09cm2时，例如为1.2cm2，说明该处需要重新补口。
110.步骤2073，响应于任意一个待确定处的空隙面积均小于预设值，确定待测管道的防腐层粘附性好。
111.在本技术实施例中，预设值可以为0.09cm2。即当预设值为0.09cm2时，任意一个待确定处的空隙面积均小于0.09cm2时，确定待测管道的防腐层粘附性好。
112.本技术实施例提供的管道防腐层粘附性检测方法，通过将多个防腐层一一对应地粘附到多个钢板上，并在粘附时在防腐层与钢板之间预留空隙，得到多个粘附有防腐层的钢板，其中多个粘附有防腐层的钢板所预留空隙的面积两两之间互不相同，进而获取每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度，利用每个粘附有防腐层的钢板在所预留空隙处的磁信号强度以及对应的所预留空隙的面积，得到空隙面积与磁信号强度之间的关系图，再将待测管道的磁信号强度曲线代入到空隙面积与磁信号强度之间的关系图中，可以确定待测管道的防腐层粘附性。该方法在不破坏管道原有防腐层的条件下，实现了对防腐层与管道之间的粘附性进行检测，从而保障管道的防腐效果。
113.在本技术中，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
114.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
115.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。