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

    一、漏磁檢測(cè)的基本原理
      漏磁檢測(cè)技術(shù)的基本原理是:利用磁化結(jié)構(gòu)對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行磁化,在磁化結(jié)構(gòu)與被測(cè)工件之間形成磁場(chǎng)回路,當(dāng)工件表面無(wú)缺陷時(shí),從磁進(jìn)入工件的磁力線全部在工件中穿過(guò)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(lái),形成漏磁場(chǎng),分析由磁敏傳感器采集的漏磁場(chǎng)信號(hào)即可獲得缺陷的相關(guān)信息。管道漏磁檢測(cè)系統(tǒng)是利用檢測(cè)儀自身攜帶的磁鐵在管壁上產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)回路,當(dāng)檢測(cè)儀器在管內(nèi)行走時(shí),如果管壁沒(méi)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(chǎng)。
      被測(cè)管道內(nèi)無(wú)缺陷時(shí),磁力線從不銹鋼管件管道壁穿過(guò)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(shí)際上磁鐵中穿出的磁力線不可能從管壁中穿過(guò),磁鐵通過(guò)空氣耦合也會(huì)形成磁場(chǎng),所以此時(shí)傳感器測(cè)得的漏磁信號(hào)不為零,但其值是固定不變的。當(dāng)被測(cè)管壁內(nèi)部有缺陷時(shí),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(shí),磁力線被分為三個(gè)部分。一部分磁力線仍從被測(cè)管壁中穿過(guò);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(chǎng);還有一部分從管壁缺陷的凹陷中直接穿過(guò)。當(dāng)畸變的磁力線擴(kuò)散到管壁之外時(shí),即形成可檢測(cè)的磁場(chǎng)信號(hào)。實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中傳感器所測(cè)得的漏磁信號(hào)主要由兩部分組成,一部分為漏磁場(chǎng);另一部分磁在空氣中耦合形成的磁場(chǎng),其中主要包括磁直接在空氣中耦合的磁場(chǎng)和磁在氣隙處的耦合磁場(chǎng)。
      二、管道漏磁檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題
      漏磁檢測(cè)法具有對(duì)缺陷,檢測(cè),對(duì)試件表面清潔度要求不高,而且成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),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(wú)損檢測(cè)中。經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展,無(wú)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(cè)度與準(zhǔn)確性要求的不斷提高,下述幾個(gè)問(wèn)題尚須進(jìn)一步:
      (1)對(duì)缺陷尺寸進(jìn)行量化和反演
      漏磁檢測(cè)應(yīng)把檢測(cè)到的信號(hào)和缺陷的特征參數(shù)聯(lián)系起來(lái),從而為無(wú)損評(píng)價(jià)提供依據(jù)。但是,現(xiàn)在還沒(méi)有能夠做到對(duì)缺陷尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確量化。目前僅能通過(guò)比較漏磁場(chǎng)幅值的大小判斷缺陷的嚴(yán)重程度,度有待提高。對(duì)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(shí)際缺陷的各自千差萬(wàn)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(shí)缺陷形狀與漏磁信號(hào)之間的規(guī)律也難以總結(jié)。因此迫切需要對(duì)漏磁檢測(cè)的量化理論進(jìn)行進(jìn)一步的完善。
      (2)漏磁檢測(cè)參數(shù)的優(yōu)化
      在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,需能夠針對(duì)管道中存在的缺陷類型來(lái)采用相應(yīng)的檢測(cè)參數(shù),如采用多大的勵(lì)磁場(chǎng)、提離值等。這樣將使精度以及檢測(cè)參數(shù)的選擇不再盲目。因此,缺陷漏磁場(chǎng)要和管道內(nèi)部場(chǎng)的結(jié)合起來(lái)。
      (3)缺陷漏磁場(chǎng)與管道部件漏磁場(chǎng)的識(shí)別
      隨著管道運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展,管道檢測(cè)的任務(wù)量也隨之不斷增加,為了管道運(yùn)輸?shù)男院托?,?duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理精度和準(zhǔn)確性的要求也就越來(lái)越高。目前對(duì)管道漏磁檢測(cè)技術(shù)的主要集中在對(duì)管道缺陷的量化方面,而實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中管道部件(不銹鋼彎頭、補(bǔ)板、法蘭、支管、焊縫等)也會(huì)對(duì)漏磁場(chǎng)產(chǎn)生影響,如不加以區(qū)分,這些漏磁場(chǎng)與缺陷產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)相混淆將給管道的維護(hù)帶來(lái)許多不的麻煩。
      目前,市場(chǎng)主要被德國(guó)和美國(guó)相關(guān)漏磁檢測(cè)設(shè)備公司。近幾年,我國(guó)油田和無(wú)縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)相繼從美國(guó)、德國(guó)引進(jìn)一些大型檢測(cè)設(shè)備。但是設(shè)備造價(jià)高、實(shí)際使用費(fèi)用高、維修和易損件供應(yīng)、調(diào)試都存在問(wèn)題。因此加快技術(shù)的引進(jìn),及早具有水平的漏磁檢測(cè)設(shè)備是當(dāng)務(wù)之急。近幾年,我國(guó)漏磁檢測(cè)儀器的也取得了階段性進(jìn)展,中國(guó)石油氣管道局出高清晰度管道漏磁內(nèi)檢測(cè)設(shè)備,大慶石油學(xué)院聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)室研制出儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)儀推動(dòng)了漏磁檢測(cè)儀器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,本文設(shè)計(jì)的管道漏磁外檢測(cè)儀將會(huì)使漏磁檢測(cè)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)管道檢測(cè),是對(duì)國(guó)產(chǎn)漏磁檢測(cè)設(shè)備的有益補(bǔ)充。