一种管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法及应用与流程

本发明属于管道腐蚀检测领域，具体涉及一种管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法及应用。

背景技术：

1、油气的输送管道是在管道运输方面最重要的一个组成部分。它是连续输送大量油气资源最快捷、最方便、最经济的运输方式。但是，油气含有的腐蚀性液气体会对管道产生腐蚀，严重时将会造成巨大的浪费和经济损失，一旦发生油气泄漏将会造成严重的资源浪费、危及人民的生命财产安全。特别是有限空间内的管线泄漏，直接造成爆炸等事故。

2、为了满足在油气的管道管理与检测的需求，现有技术公开了申请号为cn201710031388.5 ，名称为《一种管道内壁腐蚀检测装置及其检测方法》，该发明更好的检测管道中沉积物以及磨损腐蚀等局部腐蚀问题以及焊缝区域的局部腐蚀问题；同时能够检测各环形切片之间的电偶电流，得到沿管道方向各腐蚀区域之间的耦合效应，不仅能够检测管道周向的局部腐蚀，还能够检测沿管道方向的局部腐蚀。

3、cn202310745803.9 《一种管道腐蚀检测方法、装置及系统》，搭建油气管道的数字孪生体模型，在管道进入运营阶段后，通过采集管道内多个区域的实时动态数据同步到该数字孪生体，实现该数字孪生体与该管道的动态实时数据映射，从而能够根据该数字孪生体中当前的动态数据进行计算与分析，对该管道内的腐蚀程度进行检测。

4、cn202311105953.x 《一种管道输送设备的腐蚀检测告警方法及系统》，通过所述数据整理中心对所述检测采集模块动态采集得到的管道输送设备的实时特征数据进行分析，得到所述管道输送设备的第一腐蚀检测结果。

5、上述现有技术虽然能够对管道腐蚀提供相应的数据支持，但没有对人工管道巡检、定点监测过程规范化、管理数字化、任务申报、审批、实施智能化没有给出有效解决方法。综上所述，现有技术的管道检测技术仍存在以下需要解决的问题：

6、1）人员巡检随机性大；当前行业内主要采用人工巡检方式进行腐蚀检测，而人工巡检的路线以及检测作业，因人员责任心问题具有很大的不可控性，无法保证数据的可靠性。

7、2）管线检测不规范；管线的检测部位设定以及检测操作流程不规范，不同巡检人员的测量数据存在误差。

8、3）设备数据类型记录方式存在风险；检测人员将检测数据记录到纸上，再录入系统，存在录入错误的风险。

9、4）人员巡检路线和时间缺乏统一的管理调度，设备、人员、数据间无法形成联动。

10、5）缺少数字化系统建设；腐蚀检测数据依靠定期巡检记录，数据单一，分析方法不严谨；

11、基于上述因素，管道腐蚀检测科学化方法，仍是管道管理和检测技术领域中急需解决的关键问题。

12、鉴于上述因素，设计一种管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法及应用，采用电子标签打卡和数据一键上传方式避免检测人员数据不可靠和录入错误风险；采用巡检、定点相结合的方法，对管道检测全方位覆盖；采用管理平台实现检测任务申报、审核、发布、执行一站式闭环管理；采用大数据分析模型，深度挖掘数据相关性，分析管道腐蚀状态。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法及应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：一种管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法，该方法包括定点监测模块、巡检模块、任务管理模块、数据分析模块和分析评价模块5部分，基于检测数据的空间相关性和时间相关性，采用分型理论对管道的腐蚀、泄漏、振动特征进行分析，建立管道数字化、智能化管理平台。

3、进一步地，定点监测模块包括多功能管道腐蚀电磁监测节点、网关、数据库；多功能管道腐蚀电磁监测节点具有管道腐蚀监测功能、管道泄漏功能、管道振动监测功能；网关是通过lora和zigbee物联网将数据上传到数据库，其监测流程如下：

4、s101、规划检测位置，结合企业需求及现场条件，综合研判巡检人员无法到达或者重要的点位区段及数量，设为定点监测位置，利用夹具将多功能管道腐蚀电磁监测节点固定到监测位置；

5、s102、将多功能管道腐蚀电磁监测节点的数字编号录入数字化管理平台数据库，在数据库中将检测点位的区段位置、原始壁厚、材料参数、投产时间、点位编号与数字标号相对应；

6、s103、在数字化管理平台上，管理人员根据巡检计划和腐蚀速度确定检测频率，设定多功能管道腐蚀电磁监测节点的检测时间；

7、s104、多功能管道腐蚀电磁监测节点根据数据库下发的指令开始检测，待检测数据稳定后，将节点数字编号、腐蚀值波形数据、泄漏检测波形数据、振动波形数据通过物联网，上传到数字化管理平台，平台标记该检测完成，整个过程巡检人员无权修改数据，保证数据真实可靠。

8、进一步地，巡检模块包括具有nfc扫描功能的电磁腐蚀检测仪、电子标签、intel网络；

9、具有nfc扫描功能的电磁腐蚀检测仪具有电子标签扫描功能、管道腐蚀检测功能和温度测量功能以及wifi连接功能，将检测数据上传管理平台数据库；

10、电子标签由微型芯片和天线组成，通过无线电波与读写器进行通信，实现对标签内信息的读取和写入，不得采用二维码做电子标签，因其可通过照相等方式进行仿制，对数据可靠性留下隐患；

11、巡检模块检测流程如下：

12、s201、规划检测位置，结合企业需求及现场条件，综合研判点位区段及数量，在检测区域寻找危险点作为检测位置，在检测位置部署电子标签；

13、s202、电子标签识别码录入数字化管理平台数据库，在数据库中将检测点位的区段位置、原始壁厚、材料参数、投产时间、点位编号与电子标签相对应；

14、s203、在数字化管理平台上，管理人员根据巡检计划和腐蚀速度确定检测频率，建立巡检任务审批、发布和执行，规划人员巡检路线及每日检测点位；

15、s204、巡检人员在移动终端接收任务后，到达指定的检测点，通过具有nfc扫描功能的电磁腐蚀检测仪内置电子标签扫描模块，扫描该检测点的电子标签，识别电子标签后方可开始检测，待检测数据稳定后，将电子标签编号、腐蚀值、波形数据、巡检人员信息和检测时间，上传到数字化管理平台，数字化管理平台标记该检测任务完成，整个过程巡检人员无权修改数据，保证数据真实可靠。

16、进一步地，任务管理模块是对人员权限进行分级管理，形成管道检测任务申报、审核、发布、执行一站式闭环系统；

17、人员权限等级分为高级权限、中级权限、低级别权限。高级权限负责整个平台巡、定点检任务的审批和发布，中级权限负责巡检、定点任务的申报和分配，低级权限是巡检人员执行巡检、定点任务，完成任务标记任务完成；

18、任务管理模块提供每个月度的数据分析报告，包括：系统的运行情况、月度的腐蚀分析、报警提示、防腐蚀建议。

19、进一步地，数据分析模块包括：

20、s301腐蚀速率计算：通过灰色模型算法，进行空间关联和时间关联分析，对同一管道不同检测点位腐蚀测量值进行处理，采用遗传算法对预测模型参数进行寻优，生成有规律性的数据序列，建立腐蚀速率预测的灰色模型；

21、s302残余寿命预测：影响石化管道储罐腐蚀的因素包括腐蚀性介质、工作温度、流速、管道的走向及材料，以不同点位检测的大量数据为基础，将各影响因素与相应的管道内腐蚀速率值作为学习训练样本，建立集输管道剩余寿命预测模型；

22、s303腐蚀缺陷和超声波形对应关系：通过仿真分析和实验，建立腐蚀缺陷特征与超声波形数据对应关系，从而通过腐蚀波形数据判断管道的腐蚀等级和腐蚀特征；

23、s304 管道泄漏与声纹振动对应关系：通过追踪算法，识别泄漏声纹；

24、s305 管道振动特征与管道工作状态关系；通过管道振动特征，分析其时域信号和频域信号特征，判断管道振动状态与管道工作状态之间的关系。

25、进一步地，分析评价模块根据数据分析模块生成管道预警级别，分为绿色正常、1级蓝色预警、2级黄色预警、3级红色预警状态，通过屏幕显示颜色、发email方式提示管理人员，及时制定管道维修计划；分析评价模块包括：

26、s401识别腐蚀高发区间，掌握设备腐蚀的程度，对于隐患进行预警，降低事故的发生；

27、s402预测管道使用寿命，最大化运行周期，延长资产更新，避免第三方损伤和意外的生产延误；

28、s403辅助开展腐蚀控制帮助分析腐蚀的原因，制定合适的腐蚀控制措施；

29、s404反映腐蚀控制效果，了解腐蚀控制方法的效果（缓蚀剂，工艺防腐，更换材质等）

30、s405指导制定检修计划，实现数据驱动型指导制定设备检维修计划。

31、一种管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法在管道腐蚀领域的应用，所述应用包括：通过管道腐蚀巡、泄漏、振动的检测方法对石油管道腐蚀状态监测。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果：

33、本发明将管道检测、人员管理、任务管理、数据分析、分析评价有机的结合在一起，建立了数字化管理平台；

34、本发明将巡检数据与定点监测数据有机的结合，通过大数据方式建立了数据的时间相关性和空间相关性，为管道分析提供了数据支撑；

35、本发明建立了电子标签与管道检测位置对应关系,将传统的人工记录检测数据改为巡检设备自动记录检测数据，消除了人工记录、输入出错的风险，消除人员不到位，数据弄虚作假的风险。

36、本发明通过管理平台对操作人员权限进行分级管理，形成管道腐蚀检测任务申报、审核、发布、执行一站式闭环系统。