油气管道漏磁检测缺陷区域的分段识别方法
摘 要：为解决油气管道漏磁检测数据量巨大所带来的处理难题，研究一种从漏磁检测数据中快速识别出待求解目标缺陷区域的检测方法。基于有限元仿真计算，对油气管道三维漏磁检测信号的特性进行研究，进而对检测数据进行分段阈值截取处理，并提出一种管道待求解缺陷区域的分段识别方法，可快速且准确地处理油气管道漏磁检测海量数据。基于实际油气管道的漏磁检测数据，对所提出的分段识别方法进行试验验证。试验结果表明：所提出的方法可准确识别出管道上的缺陷区域，既完整地包含缺陷及其附近区域，也不存在过量的无关区域，可有效地控制后续处理过程的数据量。
关键词：漏磁检测；缺陷识别；分段处理；阈值截取；油气管道
文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2017）11-0001-07
0 引 言
油气输送管道极易在介质腐蚀、地基变化、地质灾害等因素的作用下产生腐蚀、裂纹等缺陷。在众多的油气管道缺陷检测方法中，漏磁（magnetic flux leakage，MFL）检测对检测环境要求不高，且能同时检测管道的内壁与外壁缺陷，因而获得了广泛应用[1-5]。
由MFL检测信号评估缺陷的位置与形状参数，是MFL检测技术的关键[6-7]。现代化的油气管道检测与维护，要求精确地确定缺陷的形状轮廓，以便分析缺陷的发展趋势以及其对管道安全运行的影响，进而精确地指导油气管道的检测与维护[8]。然而，现阶段的油气管道MFL检测多是基于轴向或径向分量的一维MFL检测，获取的检测信息量有限，难以满足MFL检测的现代化发展趋势要求[9]。同时，实际油气管道漏磁检测的数据量巨大，有必要研究如何快速从中识别出待求解的目标缺陷区域，从而为后续的缺陷轮廓反演评估打下基础。
为此，本文通过建立油气管道漏磁检测的有限元仿真模型，对油气管道三维MFL检测信号的特性进行研究。进而提出一种管道待求解缺陷区域的分段识别方法，并进行试验验证。
1 三维MFL检测信号的特性研究
漏磁检测通过外加磁场在铁磁性管壁内部激发饱和磁场，进而通过磁传感器检测由管壁缺陷造成的泄漏磁场，从而获取缺陷的相关信息[10-11]。图1为油气管道三维MFL检测示意图，其磁路主要由钢刷、永磁体、背铁和管壁组成。在检测器内部，沿管道周向均匀布置有测量探头。其中，每个测量探头内部有多组霍尔传感器或线圈传感器，用于测量由管壁缺陷造成的漏磁场信号，包括轴向信号Ba、径向信号Br与周向信号Bc。
在对实际的油气管道进行检测时，为了...
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