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    管道漏磁檢測技術(shù)存在的問題
    發(fā)布日期:2020-01-02

    一、漏磁檢測的基本原理
      漏磁檢測技術(shù)的基本原理是:利用磁化結(jié)構(gòu)對被測工件進(jìn)行磁化,在磁化結(jié)構(gòu)與被測工件之間形成磁場回路,當(dāng)工件表面無缺陷時,從磁進(jìn)入工件的磁力線全部在工件中穿過并平行于材料表面,后進(jìn)入另一磁;如果工件上存在裂紋或者坑狀缺陷,則由于缺陷處的磁導(dǎo)率降低、磁阻增大,從而使一部分磁力線從此區(qū)域外泄出來,形成漏磁場,分析由磁敏傳感器采集的漏磁場信號即可獲得缺陷的相關(guān)信息。管道漏磁檢測系統(tǒng)是利用檢測儀自身攜帶的磁鐵在管壁上產(chǎn)生一個磁場回路,當(dāng)檢測儀器在管內(nèi)行走時,如果管壁沒有缺陷,則磁力線閉合于管壁之內(nèi),如果管內(nèi)壁或者外壁有缺陷,則磁力線將穿出管壁而產(chǎn)生所謂的漏磁場。
      被測管道內(nèi)無缺陷時,磁力線從不銹鋼管件管道壁穿過并且在管壁內(nèi)均勻分布,在理想狀態(tài)下,漏磁通密度為零,但實際上磁鐵中穿出的磁力線不可能從管壁中穿過,磁鐵通過空氣耦合也會形成磁場,所以此時傳感器測得的漏磁信號不為零,但其值是固定不變的。當(dāng)被測管壁內(nèi)部有缺陷時,當(dāng)材料內(nèi)部的磁力線遇到由缺陷產(chǎn)生的鐵磁體間斷時,磁力線被分為三個部分。一部分磁力線仍從被測管壁中穿過;另一部分磁力線將發(fā)生聚焦或畸變穿出管壁,滲透到空氣中又回流到管壁,這一畸變擴(kuò)散到管壁之外形成漏磁場;還有一部分從管壁缺陷的凹陷中直接穿過。當(dāng)畸變的磁力線擴(kuò)散到管壁之外時,即形成可檢測的磁場信號。實際檢測過程中傳感器所測得的漏磁信號主要由兩部分組成,一部分為漏磁場;另一部分磁在空氣中耦合形成的磁場,其中主要包括磁直接在空氣中耦合的磁場和磁在氣隙處的耦合磁場。
      二、管道漏磁檢測技術(shù)存在的問題
      漏磁檢測法具有對缺陷,檢測,對試件表面清潔度要求不高,而且成本低、操作簡單等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用在不銹鋼三通管道和壓力容器等鐵磁性材料的無損檢測中。經(jīng)過近半個世紀(jì)的不斷發(fā)展,無論在理論還是在工程應(yīng)用方面都取得了巨大的成就,但是目前隨著檢測度與準(zhǔn)確性要求的不斷提高,下述幾個問題尚須進(jìn)一步:
      (1)對缺陷尺寸進(jìn)行量化和反演
      漏磁檢測應(yīng)把檢測到的信號和缺陷的特征參數(shù)聯(lián)系起來,從而為無損評價提供依據(jù)。但是,現(xiàn)在還沒有能夠做到對缺陷尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確量化。目前僅能通過比較漏磁場幅值的大小判斷缺陷的嚴(yán)重程度,度有待提高。對缺陷尺寸準(zhǔn)確量化和反演具有相當(dāng)?shù)碾y度,這一難度是由管道中實際缺陷的各自千差萬別的形狀決定的,如缺陷寬度的端不均勻,形狀各異等等,同時缺陷形狀與漏磁信號之間的規(guī)律也難以總結(jié)。因此迫切需要對漏磁檢測的量化理論進(jìn)行進(jìn)一步的完善。
      (2)漏磁檢測參數(shù)的優(yōu)化
      在實際檢測過程中,需能夠針對管道中存在的缺陷類型來采用相應(yīng)的檢測參數(shù),如采用多大的勵磁場、提離值等。這樣將使精度以及檢測參數(shù)的選擇不再盲目。因此,缺陷漏磁場要和管道內(nèi)部場的結(jié)合起來。
      (3)缺陷漏磁場與管道部件漏磁場的識別
      隨著管道運輸業(yè)的不斷發(fā)展,管道檢測的任務(wù)量也隨之不斷增加,為了管道運輸?shù)男院托?,對檢測數(shù)據(jù)的分析處理精度和準(zhǔn)確性的要求也就越來越高。目前對管道漏磁檢測技術(shù)的主要集中在對管道缺陷的量化方面,而實際檢測過程中管道部件(不銹鋼彎頭、補板、法蘭、支管、焊縫等)也會對漏磁場產(chǎn)生影響,如不加以區(qū)分,這些漏磁場與缺陷產(chǎn)生的漏磁場相混淆將給管道的維護(hù)帶來許多不的麻煩。
      目前,市場主要被德國和美國相關(guān)漏磁檢測設(shè)備公司。近幾年,我國油田和無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)相繼從美國、德國引進(jìn)一些大型檢測設(shè)備。但是設(shè)備造價高、實際使用費用高、維修和易損件供應(yīng)、調(diào)試都存在問題。因此加快技術(shù)的引進(jìn),及早具有水平的漏磁檢測設(shè)備是當(dāng)務(wù)之急。近幾年,我國漏磁檢測儀器的也取得了階段性進(jìn)展,中國石油氣管道局出高清晰度管道漏磁內(nèi)檢測設(shè)備,大慶石油學(xué)院聲發(fā)射實驗室研制出儲罐底板漏磁檢測儀推動了漏磁檢測儀器國產(chǎn)化進(jìn)程,本文設(shè)計的管道漏磁外檢測儀將會使漏磁檢測技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)管道檢測,是對國產(chǎn)漏磁檢測設(shè)備的有益補充。