管道漏磁內(nèi)檢測內(nèi)外傷判別方法研究

鄭典峰

摘 要：管道漏磁內(nèi)檢測中，傳感器測得的相同尺寸的內(nèi)外缺陷漏磁信號，除了峰值不同外，沒有本質(zhì)區(qū)別，因此有必要采用直接的、物理的方法去實現(xiàn)內(nèi)外傷的區(qū)分。

關(guān)鍵詞：漏磁檢測；無損檢測；有限元；缺陷；內(nèi)傷；外傷

目前的管道漏磁內(nèi)檢測設(shè)備，主要采取飽和漏磁場理論下的檢測方法，造成檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)笨重、通過能力低、易發(fā)生卡堵等現(xiàn)象，而且檢測過程繁瑣。因此適時提出內(nèi)檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)改造和方法改進(jìn)方案，以優(yōu)化漏磁內(nèi)檢測器的檢測能力。

1 剩磁擾動內(nèi)外傷判別原理

將導(dǎo)磁體靠近被磁化的管壁時，建立磁相互作用，形成磁擾動的環(huán)境。以管壁上的不連續(xù)也即缺陷作為擾動源，獲取該擾動源所形成磁場擾動并被觀察出。將導(dǎo)磁體靠近被磁化的管壁時，建立磁相互作用，形成磁擾動的環(huán)境。

2 ANSYS有限元分析：

2.1 缺陷長度小于導(dǎo)磁體長度仿真分析（見圖1）

50%壁厚內(nèi)缺陷導(dǎo)磁體2cm磁信號 50%壁厚外缺陷導(dǎo)磁體2cm磁信號

圖1

2.2 缺陷長度大于導(dǎo)磁體長度仿真分析（見圖2）

50%壁厚內(nèi)缺陷導(dǎo)磁體0.5cm磁信號 50%壁厚外缺陷導(dǎo)磁體0.5cm磁信號

圖2

2.3 缺陷與導(dǎo)磁體等長而內(nèi)外深不同仿真分析（見圖3）

2.4 缺陷與導(dǎo)磁體等長而內(nèi)外深相同仿真分析（見圖4）

3 結(jié)束語

基于上述磁擾動現(xiàn)象，可發(fā)明一種剩磁擾動內(nèi)外傷判別方法，通過捕獲由管壁上內(nèi)外缺陷產(chǎn)生的導(dǎo)磁體上的磁擾動信息，可獲得主傳感器檢測的缺陷是內(nèi)缺陷還是外缺陷的評判依據(jù)。

具體工作過程為：剩磁擾動探頭隨內(nèi)檢測裝置，掃查待檢管道表面過程中，當(dāng)內(nèi)檢測裝置主傳感器采集到漏磁信號時，證明管道有缺陷存在；間隔適當(dāng)時間（剩磁擾動探頭與內(nèi)檢測裝置主傳感器距離與內(nèi)檢測裝置行進(jìn)速度之比）后，觀察剩磁擾動探頭測量結(jié)果。如果是內(nèi)缺陷，會出現(xiàn)剩磁擾動，即剩磁擾動探頭線圈上產(chǎn)生電壓突變；如果是外缺陷，無剩磁擾動出現(xiàn)，即剩磁擾動探頭線圈上不產(chǎn)生電壓突變；如果剩磁擾動探頭線圈上不產(chǎn)生電壓突變，而內(nèi)檢測裝置主傳感器沒有采集到漏磁信號，則說明管壁上不存在缺陷。整個過程中剩磁擾動的出現(xiàn)及消失與內(nèi)外缺陷的出現(xiàn)及消失很好地相對應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭新慶.關(guān)于石油天然氣管道安全問題，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局調(diào)查研[Z].2006，17（133）：5-6.

[2]陳金忠，林立，徐丙貴.一種高精度套管漏磁檢測儀[M].石油機(jī)械，2007，35（9）：165-167.

[3]楊理踐.管道漏磁在線檢測技術(shù)[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，27（5）：522-525.endprint

摘 要：管道漏磁內(nèi)檢測中，傳感器測得的相同尺寸的內(nèi)外缺陷漏磁信號，除了峰值不同外，沒有本質(zhì)區(qū)別，因此有必要采用直接的、物理的方法去實現(xiàn)內(nèi)外傷的區(qū)分。

關(guān)鍵詞：漏磁檢測；無損檢測；有限元；缺陷；內(nèi)傷；外傷

目前的管道漏磁內(nèi)檢測設(shè)備，主要采取飽和漏磁場理論下的檢測方法，造成檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)笨重、通過能力低、易發(fā)生卡堵等現(xiàn)象，而且檢測過程繁瑣。因此適時提出內(nèi)檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)改造和方法改進(jìn)方案，以優(yōu)化漏磁內(nèi)檢測器的檢測能力。

1 剩磁擾動內(nèi)外傷判別原理

將導(dǎo)磁體靠近被磁化的管壁時，建立磁相互作用，形成磁擾動的環(huán)境。以管壁上的不連續(xù)也即缺陷作為擾動源，獲取該擾動源所形成磁場擾動并被觀察出。將導(dǎo)磁體靠近被磁化的管壁時，建立磁相互作用，形成磁擾動的環(huán)境。

2 ANSYS有限元分析：

2.1 缺陷長度小于導(dǎo)磁體長度仿真分析（見圖1）

50%壁厚內(nèi)缺陷導(dǎo)磁體2cm磁信號 50%壁厚外缺陷導(dǎo)磁體2cm磁信號

圖1

2.2 缺陷長度大于導(dǎo)磁體長度仿真分析（見圖2）

50%壁厚內(nèi)缺陷導(dǎo)磁體0.5cm磁信號 50%壁厚外缺陷導(dǎo)磁體0.5cm磁信號

圖2

2.3 缺陷與導(dǎo)磁體等長而內(nèi)外深不同仿真分析（見圖3）

2.4 缺陷與導(dǎo)磁體等長而內(nèi)外深相同仿真分析（見圖4）

3 結(jié)束語

基于上述磁擾動現(xiàn)象，可發(fā)明一種剩磁擾動內(nèi)外傷判別方法，通過捕獲由管壁上內(nèi)外缺陷產(chǎn)生的導(dǎo)磁體上的磁擾動信息，可獲得主傳感器檢測的缺陷是內(nèi)缺陷還是外缺陷的評判依據(jù)。

具體工作過程為：剩磁擾動探頭隨內(nèi)檢測裝置，掃查待檢管道表面過程中，當(dāng)內(nèi)檢測裝置主傳感器采集到漏磁信號時，證明管道有缺陷存在；間隔適當(dāng)時間（剩磁擾動探頭與內(nèi)檢測裝置主傳感器距離與內(nèi)檢測裝置行進(jìn)速度之比）后，觀察剩磁擾動探頭測量結(jié)果。如果是內(nèi)缺陷，會出現(xiàn)剩磁擾動，即剩磁擾動探頭線圈上產(chǎn)生電壓突變；如果是外缺陷，無剩磁擾動出現(xiàn)，即剩磁擾動探頭線圈上不產(chǎn)生電壓突變；如果剩磁擾動探頭線圈上不產(chǎn)生電壓突變，而內(nèi)檢測裝置主傳感器沒有采集到漏磁信號，則說明管壁上不存在缺陷。整個過程中剩磁擾動的出現(xiàn)及消失與內(nèi)外缺陷的出現(xiàn)及消失很好地相對應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭新慶.關(guān)于石油天然氣管道安全問題，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局調(diào)查研[Z].2006，17（133）：5-6.

[2]陳金忠，林立，徐丙貴.一種高精度套管漏磁檢測儀[M].石油機(jī)械，2007，35（9）：165-167.

[3]楊理踐.管道漏磁在線檢測技術(shù)[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，27（5）：522-525.endprint

摘 要：管道漏磁內(nèi)檢測中，傳感器測得的相同尺寸的內(nèi)外缺陷漏磁信號，除了峰值不同外，沒有本質(zhì)區(qū)別，因此有必要采用直接的、物理的方法去實現(xiàn)內(nèi)外傷的區(qū)分。

關(guān)鍵詞：漏磁檢測；無損檢測；有限元；缺陷；內(nèi)傷；外傷

目前的管道漏磁內(nèi)檢測設(shè)備，主要采取飽和漏磁場理論下的檢測方法，造成檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)笨重、通過能力低、易發(fā)生卡堵等現(xiàn)象，而且檢測過程繁瑣。因此適時提出內(nèi)檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)改造和方法改進(jìn)方案，以優(yōu)化漏磁內(nèi)檢測器的檢測能力。

1 剩磁擾動內(nèi)外傷判別原理

將導(dǎo)磁體靠近被磁化的管壁時，建立磁相互作用，形成磁擾動的環(huán)境。以管壁上的不連續(xù)也即缺陷作為擾動源，獲取該擾動源所形成磁場擾動并被觀察出。將導(dǎo)磁體靠近被磁化的管壁時，建立磁相互作用，形成磁擾動的環(huán)境。

2 ANSYS有限元分析：

2.1 缺陷長度小于導(dǎo)磁體長度仿真分析（見圖1）

50%壁厚內(nèi)缺陷導(dǎo)磁體2cm磁信號 50%壁厚外缺陷導(dǎo)磁體2cm磁信號

圖1

2.2 缺陷長度大于導(dǎo)磁體長度仿真分析（見圖2）

50%壁厚內(nèi)缺陷導(dǎo)磁體0.5cm磁信號 50%壁厚外缺陷導(dǎo)磁體0.5cm磁信號

圖2

2.3 缺陷與導(dǎo)磁體等長而內(nèi)外深不同仿真分析（見圖3）

2.4 缺陷與導(dǎo)磁體等長而內(nèi)外深相同仿真分析（見圖4）

3 結(jié)束語

基于上述磁擾動現(xiàn)象，可發(fā)明一種剩磁擾動內(nèi)外傷判別方法，通過捕獲由管壁上內(nèi)外缺陷產(chǎn)生的導(dǎo)磁體上的磁擾動信息，可獲得主傳感器檢測的缺陷是內(nèi)缺陷還是外缺陷的評判依據(jù)。

具體工作過程為：剩磁擾動探頭隨內(nèi)檢測裝置，掃查待檢管道表面過程中，當(dāng)內(nèi)檢測裝置主傳感器采集到漏磁信號時，證明管道有缺陷存在；間隔適當(dāng)時間（剩磁擾動探頭與內(nèi)檢測裝置主傳感器距離與內(nèi)檢測裝置行進(jìn)速度之比）后，觀察剩磁擾動探頭測量結(jié)果。如果是內(nèi)缺陷，會出現(xiàn)剩磁擾動，即剩磁擾動探頭線圈上產(chǎn)生電壓突變；如果是外缺陷，無剩磁擾動出現(xiàn)，即剩磁擾動探頭線圈上不產(chǎn)生電壓突變；如果剩磁擾動探頭線圈上不產(chǎn)生電壓突變，而內(nèi)檢測裝置主傳感器沒有采集到漏磁信號，則說明管壁上不存在缺陷。整個過程中剩磁擾動的出現(xiàn)及消失與內(nèi)外缺陷的出現(xiàn)及消失很好地相對應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭新慶.關(guān)于石油天然氣管道安全問題，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局調(diào)查研[Z].2006，17（133）：5-6.

[2]陳金忠，林立，徐丙貴.一種高精度套管漏磁檢測儀[M].石油機(jī)械，2007，35（9）：165-167.

[3]楊理踐.管道漏磁在線檢測技術(shù)[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，27（5）：522-525.endprint