管道漏磁内检测技术
（2）右手定则：伸开右手，让大拇指与其余四 指垂直，并且都跟手掌心在一平面内，让磁感 应线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动的方 向，其余四指所指的方向就是感应电流方向 （感应电动势方向）。只适用切割磁感应线而 产生感应电流的判定。（发电机原理） 右手定则可看作是“楞次定律”在判断导 体切割磁感线情况下的特殊表现。能用“右手 定则”判定的一定能用“楞次定律”判定，但 能用“楞次定律”判定的不一定能用“右手定 则”判定。
（5）起始磁导率：在H接近零时，测得的磁 导率称为起始磁导率，用i 表示。 7、磁通量 （1）定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中， 有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感 应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的 磁通量，简称磁通。标量，符号“Φ”。
（2）磁通量计算公式 ① B与S平面垂直
（4）磁化：使原来没有磁性的物体具有磁性的 过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。 （5）去磁（或退磁）：使原来具有磁性的物体 失去磁性的过程叫做去磁（或称为退磁）。 （6）同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引； 条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。 2、磁场 （1）磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一 种物质。
3、磁感应线（磁力线） 为了描述磁场的强弱与方向，人们想象 在磁场中画出的一组有方向的曲线，称为磁 感应线（磁力线）。 磁感应线的特点：
① 疏密表示磁场的强弱。 ② 每一点切线方向表示该点磁场的方向，也 就是磁感应强度的方向。 ③ 是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极， 在磁体的内部由S极至N极；磁感应线不相切、 不相交、不中断。
（3）磁滞回线
①磁滞：铁磁材料达到磁 饱和状态后，如果减小磁 化场强H，材料的磁感应 强度B并不沿着起始磁化 曲线减小，B的变化滞后 于H的变化。这种现象叫 磁滞。即，在同样的磁场 强度H下，退磁时的磁感 应强度比磁化时大。
S
R
C O C' R'
S'
当铁磁材料被磁化到饱 和后，外加磁场H开始 逐渐减小，材料也开始 退磁。在这个退磁过程 中，磁感应强度B并不 沿原来的磁化曲线减小， 而是沿另一条曲线SR缓 慢地下降。B的变化落 后于H变化。
（4）左手定则：伸开左手，使拇指与其余四 个手指垂直，并与手掌在同一平面内；让磁感应 线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时 拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培 力的方向。（电动机原理） 用于判定通电导体在磁场 中受力方向。
左手只能用来判定力的方 向，判定其他的都用右手。
2、法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小与穿过这一电路 磁通量的时间变化率成正比。 Δ
S
R
C O C'
R'
S'
②磁滞回线：在磁场中， 铁磁体的磁感应强度与 磁场强度的关系可用曲 线来表示，当磁化磁场 作周期的变化时，铁磁 体中的磁感应强度与磁 场强度的关系是一条闭 合线，这条闭合线叫做 磁滞回线。
S
R
C O C' R'
S'
磁滞回线曲线SRCS和SRCS对于坐标原 点O是对称的。
S
③铁损：磁滞回线所包 围的面积代表在一个反 复磁化的循环过程中单 位体积的铁芯内损耗的 能量，简称铁损。
S'
Hale Waihona Puke RC O C' R'
④剩磁：当外磁场减小到零时，磁感应强度B 并不等于零，而保留一定的数值Br ，称为剩 余磁感应强度，简称剩磁。 ⑤矫顽力：当反向磁场增加到某一个数值HC 时，B才降到零。通常把HC称为矫顽力。
③ 矩磁材料：特点是在很小的外磁作用下就能 磁化，一经磁化便达到饱和，去掉外磁后，磁 性仍能保持在饱和值，剩磁很大，但矫顽力很 小。常用来作记忆元件，如计算机中存储器的 磁芯。 2、磁化：磁介质在磁场作用下内部状态的变 化叫做磁化。 铁磁材料被磁化，就变成磁体，显示出很 强的磁性来。去掉外加磁场后，仍保留一定的 剩余磁性。在高温情况下，会使磁体的磁性削 弱。超过某一温度后，磁体的磁性全部消失， 实现了材料的退磁。
磁场强度用符号H来表示。在SI（现行 法定计量国际单位制）单位制中，磁场强度 单位是安培/米（A/m）；在CGS（一种国 际通用的单位制式，厘米· 克· 秒）单位制中， 磁场强度单位是奥斯特（Oe）。两种单位 的换算关系为：1A/m = 410-3Oe = 0.0125Oe，1Oe = 1/4103 A/m 80 A/m。 5、磁感应强度
（4）意义：B越大，S越大，穿过这个面的 磁感应线条数就越多，磁通量就越大。 磁感应强度在数值上等于单位面积的磁通量： B Φ/S 因此，磁感应强度也叫磁通密度。 磁感应线上每一点的切线方向代表该点的磁感 应强度的方向，磁感应强度的大小等于穿过与磁 感应线垂直的单位面积上的磁通量。 磁场强度只与励磁电流有关，而磁感应强度还 与被磁化的材料的性质有关。铁磁性材料的磁感 应强度B远大于磁场强度H。
（2）磁场的基本性质：它对处于其中的磁体、 电流、运动电荷有力的作用，这种力称为磁 场力。 （3）磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结 为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。
（4）磁场的特性：① 磁场看不见，摸不着， 但磁场具有物质性，它能对磁体或电流产生力 的作用，两个磁体相互作用就是通过磁场这种 特殊物质传递的；②磁体周围有磁场，电流周 围也有磁场；③ N极在磁场中受力的方向就是 该点的磁场的方向。
（1）磁化曲线（B-H曲线） 表征铁磁性材料磁特性的曲线，用以表示 外加磁场强度H与磁感应强度B的变化关系。 磁化曲线测量：
K I
N1
N2
磁通计
R
N1 I H L
B
S
N2S
将铁磁材料做成环形 样品，由磁化线圈中 电流I求出磁场强度H 值；用磁通计测量测 试线圈磁通量Φ，算 出磁感应强度B值； 由此可得该材料的磁 化曲线。
N
为感应电动势，单位为伏特；N为线圈匝数； Φ为通过线圈磁通量变化量，单位为韦伯； t是磁通量变化所用时间，单位是秒；电动势 的方向（公式中的负号）由楞次定律提供。
Δt
磁通量变化产生的可能原因有：闭合电路 面积变化；磁感应强度的变化；磁感应强度和 闭合电路面积同时变化而产生。
三、磁介质 能影响磁场的物质称为磁介质。各种宏 观物质对磁场都有不同程度的影响，因此一 般都是磁介质。 1、磁介质分类 根据物质在磁场中的磁化性能，磁介质一 般可分为三大类：顺磁性、抗磁性、铁磁性。 （1）顺磁材料：相对磁导率r略大于1，在外 加磁场中呈现微弱磁性，并产生与外加磁场同 方向的附加磁场。顺磁性材料（如铝、铬和锰 等）能被磁体轻微吸引。
（1）真空磁导率：真空中磁导率是一个不变的 恒值，用0表示，且有0 = 410-7（H/m）。
（2）相对磁导率：定义为磁导率μ与真空磁导 率0之比，用符号r 来表示 。
r 0
（3）最大磁导率：在磁化曲线上，B/H值最大时 的磁导率称为最大磁导率，用符号m 来表示。 （4）有效磁导率：工件在线圈中磁化产生的B与 空载线圈产生的H的比值。有效磁导率不完全由材 料性质决定，在很大程度上与工件的形状有关。
（2）抗磁材料：相对磁导率r略小于1，在外 加磁场中呈现微弱磁性，并产生与外加磁场反 方向的附加磁场，抗磁性材（如铜、银和金等） 能够被磁体轻微排斥。 通常把顺磁性材料和抗磁性材料统称为非磁 性材料。 （3）铁磁材料：相对磁导率 r远远大于1，在 外加磁场中呈现很强的磁性，并产生与外加磁 场同方向的附加磁场，铁磁性材料（如铁、镍、 钴及其合金等）能被磁体强烈吸引。
管道漏磁内检测技术
漏磁检测的磁学基础
漏磁检测原理 管道漏磁内检测有限元仿真
第一讲 漏磁检测的磁学基础
一、磁场的基本概念 1、磁性、磁体、磁极 （1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质 的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫磁体。能够长 期保持磁性的物体叫永磁体。 （3）磁极：磁体上磁性最强的区域叫磁极。 磁体在地磁场的作用下，指向北的磁极叫北极 （或称为N极），指向南的磁极叫南极（或称 为S极）。单个磁极不能存在。
④ 匀强磁场的磁感应线平行且距离相等，没有 画出磁感应线的地方不一定没有磁场。 ⑤ 磁感应线是一个个同心圆，每点磁场方向是 在该点切线方向。 4、磁场强度
在磁场中任意一点放一个单位磁极（N 极），作用于该磁极的磁力大小表示该点的 磁场大小，作用力的方向代表磁场方向。磁 场具有大小和方向，磁场大小和方向的总称 叫磁场强度矢量（简称：磁场强度）。
B
BS
= BS
S
② S与B的垂面存在夹角θ
BS cos
= BScos
B
（3）单位 在SI单位制中，磁通量的单位是韦伯，符号是 Wb；在CGS单位制中，磁通单位是麦克斯韦 （Mx），1麦克斯韦表示通过1根磁力线。 1Wb=108Mx=1T· m2=1V· s。磁通量是标量， 但有正负，正负仅代表穿向。
磁粉检测和漏磁检测只适用于铁磁性材料。 铁磁性材料通常分为三大类：软磁材料，硬 磁材料，矩磁材料。 ① 软磁材料：特点是易磁化也易去磁，磁滞 回线较窄，剩磁、矫顽力都较小（如：软铁、 硅钢片、铁氧体等）。常用来制作电机，变压 器等的铁芯。 ② 硬磁材料：特点是不易磁化，也不易去磁， 磁滞回线很宽，剩磁、矫顽力都很大（如：碳 钢、钨钢等）。常用来作永久磁铁，扬声器磁 钢等。
B H
式中， 为介质磁导率。
6、磁导率 磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比 称为磁导率，或称绝对磁导率，用符号 来 表示。 B
H
在SI单位制中，磁导率单位是亨利/米（H/m）。
磁导率表示材料被磁化的难易程度或导磁能 力的强弱。 大，表示该材料易磁化，导磁能力 强； 小，表示该材料难磁化，导磁能力弱。 磁导率不是常数，是随磁场大小不同而改 变的变量，有最大值和最小值。
二、电磁感应定律 1、楞次定律与右手定则 （1）楞次定律：感应电动势趋于产生一个电流， 该电流的方向趋于阻碍产生此感应电动势的磁通 变化。适用于一般情况的感应电流方向判定。 可理解为： ①当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应 电流的磁场方向总是与原磁场方向相反； ②当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应 电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。
管道漏磁内检测器
管道漏磁内检测器
行进动力：
皮碗一般由耐油橡胶或聚氨酯制成，形状象碗一 样，其外径略大于管内径，可以紧紧地撑在管壁上， 隔离前后两端的输送介质，使其产生压差，从而推动 检测装置前行。橡皮碗有一定的弹性，在弯头处时， 产生变形，使装置顺利通过。
管道漏磁内检测器
长度设计： 1.5D
管道漏磁内检测器
辅助信号：
里程、重锤、温度、时钟等
管道漏磁内检测器
里程信号:
管道漏磁内检测器
重锤信号：
管道漏磁内检测器
温度信号：
管道漏磁内检测器
总体电路：
管道漏磁内检测器
项目名称 Φ377技术指标
轴向采样距离 周向传感器间距
最小检测速度 最大检测速度 宽度检测精度
2mm 8mm
没有要求 5M/S 10mm
管道漏磁内检测器
管道漏磁内检测器在长输管道检测中利用永久性 磁铁将管道管壁饱和磁化，与被测管壁形成磁回路， 当管壁没有缺陷时，磁力线处于管壁之内；当管壁存 在缺陷时，磁力线会穿出管壁产生漏磁。利用探头拾 取金属损失处的漏磁信号，进而判别金属损失缺陷。
管道漏磁内检测器
管道漏磁内检测器
总体示意：
管道漏磁内检测器
转弯：
装置的各节之间采用万向节连接，其特点是，前 后两节之间可以按任意方向转动。装置在管道中除了 向前走之外，还会沿轴向旋转，因节与节之间有电缆 线连接，如果各节之间旋转的角度不同，电缆线会缠 绕起来而被拉断 。
管道漏磁内检测器
调试：
管道漏磁内检测器
发球：
管道漏磁内检测器
跟踪定位：
管道漏磁内检测器
电压范围选 择
触发选 择
可编程增益 放大器
长输油气管道漏磁内检测技术
着眼于管道内检测技术侧重介绍基于漏磁的管道内检测技术对油气管道漏磁内检测器基本结构检测原理和影响因素进行归纳总结阐述了管道漏磁内检测中轴向励磁和周向励磁等关键技术的研究现状对工程化应用的国内外漏磁内检测器检测能力进行对比介绍了漏磁信号的处理方法及管道的完整性评价技术提出了管道漏磁内检测行业的未来展望
１ ９ ２ ０ ］ 对漏磁场进行了准确的建模， 仿真分析； 黄作英等人 ［
质， 可用于石油、 天然气管道检测， 但其换能效率低、 受噪 声干扰严重
［ ３ ］
。漏磁检测技术可检测出油气管道金属损
通过测量漏磁信号离散傅里叶变换后的系数， 实现对管 ｕ ｓ ａ ｎＮ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ 的Ｈ ｕ ｉ Ｍ． 道裂纹的检测； 韩国 Ｐ
７ ］ Ｋ ． 等人 ［ 利用三维有限元法对轴向定向裂纹的检测进 ８ ］ 行了研究； 印度的 Ｄ ａ ｎ ｉ ｅ ｌ Ｊ 等人 ［ 利用神经网络和小波
长输油气管道漏磁内检测技术研究
长输油气管道漏磁内检测技术研究摘要：长输油气管道漏磁内检测技术作为管道完整性管理的核心技术已经在管道检测工作中得到广泛应用，该技术可以对管道本体缺陷进行识别、定位和量化统计，是指导管道合理维修、开展管道完整性管理工作的重要手段，是管道运行安全的重要技术保障。
该文主要阐述漏磁内检技术及原理、漏磁检测应用等，该方法具有高精度、非破坏性、经济高效、安全可靠等特点，在长输油气管道完整性管理工作中得到广泛应用，对保障长输油气管道安全具有很高应用价值。
关键词：油气管道；漏磁内检测；技术引言长输油气管道在运行过程中由于受到多种因素的影响，在服役运行过程中难免会发生腐蚀、变形等问题，为了及时发现管道本体缺陷，以便管道企业科学合理的开展管道维修维护，避免因管道本体缺陷失效造成安全事故，需要通过内检测技术的支持来获取管道缺陷信息并开展修复整治，而长输油气管道内检测技术具有检测准确度高、对管道运行无影响等优点，被广泛应用于长输油气管道的安全管理中，是提升管道本质安全的一项重要技术支撑手段。
1 内检测方法管道内检测技术最早产生于上世纪 60 年代美国，漏磁通无损检测技术的成功运用开启了管道内检测技术的先河，发展至今已形成管道漏磁、管道超声波和管道涡流等内检测方法，是目前主要的内检测方法。
1.1漏磁检测检测器在管道内运行过程中，其携带的永久磁铁将管壁饱和磁化，管壁与钢刷、磁铁及铁心形成磁回路，当管壁没有缺陷时，磁力线在管道内均匀分布，形成匀强磁场，当管壁有缺陷时，磁力线在管壁扭曲，穿出管壁产生漏磁，磁感线被磁传感器采集，传感器模块探头将表征管道特征的磁场信号转化为电信号，经过信号集中分析处理实现检测，这些检测数据通过专业人员分析可得出管道缺陷信息。
1.2涡流检测涡流检测是以电磁场理论为基础的电磁无损探伤方法，其基本原理是利用通有交流电的线圈（励磁线圈%）产生交变的磁场，使被测金属管道表面产生涡流，而该涡流又会产生感应磁场作用于线圈，从而改变线圈的电参数，只要被测管道表面存在缺陷，就会使涡流环发生畸变，通过感受涡流变化的传感器（检测线圈）测定由励磁线圈激励起来的涡流大小、分布及其变化就可以获取被测管道的表面缺陷和腐蚀状况。
管道漏磁内检测技术总结
“Oa”段：这一段称为初 始磁化区。这一段B随H 增加缓慢增加，并且磁 化是可逆的。 “ab”段：磁感应强度B随H增加急剧增大。此 时若去掉磁化场，磁感应强度不再回到零，而 保留相当大的剩磁。因此“ab”段称为不可逆的 急剧磁化区。最大磁导率m 就出现在这个区 域内。
“bQ”段：磁感应强度B 随H的增加开始减慢， 这段称为旋转磁化区。 “QS”段：随H增加磁感 应强度B变化很小，这 个区域称为近饱和区。 不同铁磁材料的初始磁化曲线是不一样 的，软磁材料的磁化曲线比较陡峭，这说明 材料易于磁化；硬磁材料的磁化曲线比较平 坦，说明这种材料不易磁化。
④ 匀强磁场的磁感应线平行且距离相等，没有 画出磁感应线的地方不一定没有磁场。 ⑤ 磁感应线是一个个同心圆，每点磁场方向是 在该点切线方向。 4、磁场强度
在磁场中任意一点放一个单位磁极（N 极），作用于该磁极的磁力大小表示该点的 磁场大小，作用力的方向代表磁场方向。磁 场具有大小和方向，磁场大小和方向的总称 叫磁场强度矢量（简称：磁场强度）。
二、电磁感应定律 1、楞次定律与右手定则 （1）楞次定律：感应电动势趋于产生一个电流， 该电流的方向趋于阻碍产生此感应电动势的磁通 变化。适用于一般情况的感应电流方向判定。 可理解为： ①当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应 电流的磁场方向总是与原磁场方向相反； ②当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应 电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。
（4）磁化：使原来没有磁性的物体具有磁性的 过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。 （5）去磁（或退磁）：使原来具有磁性的物体 失去磁性的过程叫做去磁（或称为退磁）。 （6）同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引； 条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。 2、磁场 （1）磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一 种物质。
漏磁内检测技术在成品油管道盗油孔
图1 焊接式盗油孔照片
漏磁内检测的技术原理
漏磁内检器是通过永久磁铁将钢刷放入管道，利用
能中的应用[J].石油石化节能,2019,9(02):50-52+11.
周正权.海洋油田仪器仪表的防腐蚀措施和选型原则,2017,24(06):227.
何小涛,贾明鑫,张允宁,崔继鹏,孙伟俊.海上油田用仪器仪表优选浅析[J].化工设计通讯,2017,43(05):93-94.
王贵中,邓宏,张竹.石油巾帼——王晓华——记“全国巾帼建功标兵”、辽河油田钻采工艺研究院仪器仪表所党支部书记兼副所长王晓华[J].中国石油企业,2007(03):104-108.
中国设备工程 2023.01 （上）
图2 漏磁检测的原理图
3 盗油孔漏磁信号特征
通过牵拉试验，可以准确判断盗油孔的漏磁信号特征，因此，在一根管径219管道上，模拟盗油孔特征，做了4个模拟盗油孔（如图3所示），其对应的Y轴漏磁信号特征如图4所示，可以看出，Y轴信号特征呈“M”型，即先增大后减小再增大，这是因为盗油孔一般是一根钢管短节或一个小球阀，其中心是空心的，但是管体或阀体是焊接在主管道上的，因此，其漏磁信号特征分为两个部分：一部分是由于外部的金属对其增加信号，其实际的特征是外部的短管管体或者外部阀体；另一部分是由于内部的金属损失形成的信号，其实际特征是管。
漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用
漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用摘要：管道内检测不仅能清洁管道，提高输送效率和减少腐蚀性介质，而且还能有效地检出管道缺陷。
目前常采用的超声内检测检测精度高，但对管壁清洁度要求较高、需要耦合剂等，不适用于集输输气管道；电磁超声内检测检测精度高、检测缺陷类别多，不需要耦合剂，但国内应用较少且费用较高；CCTV摄像技术能通过图像信息识别缺陷，但不能对缺陷量化，只能识别内壁缺陷且易漏检；涡流内检测检测速度快，适应工况强，对表面缺陷检测灵敏度高，但是国内技术尚不成熟，量化精度相对不高，且对管道深层缺陷和外壁缺陷不敏感。
基于此，对漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用进行研究，以供参考。
关键词：漏磁内检测；集输管道；分析引言2011年以来新建的高钢级油气管道，尤其是口径较大的输气管道，相继出现环焊缝失效事件，失效类型以开裂为主，因此环焊缝裂纹缺陷检测是天然气管道内检测的重点。
此外，随着管道口径、壁厚、管材等级的不断提高，对管道内检测技术也提出了更高的要求，内检测器的尺寸越大，自重越大，对其在管道中运行稳定性影响越大，可能引起局部速度波动，不同位置探头提离值不一致，进而影响缺陷检出概率和尺寸量化精度。
1管道漏磁内检测技术管道漏磁内检测技术利用漏磁内检测器上安装的强磁铁对管道壁进行饱和磁化，在管壁与漏磁内检测器之间形成磁回路，空气中的磁场信息被霍尔传感器接收，经过一系列转化生成可判读的漏磁内检测数据。
当管壁发生变化，如出现增厚、减薄、缺失等情况时，传感器接收到的磁场信息会发生变化，对应的漏磁内检测数据也会发生变化，据此判断缺陷及异常情况。
管道环焊缝由人工焊接而成，不同位置的增厚减薄情况不一致，因此漏磁信号极不规则。
2检测原理漏磁内检测技术是最早引入油气管道检测研究的一种技术，也是应用最广泛、技术最成熟的管体缺陷检测技术。
漏磁内检测的技术原理是通过测量被磁化的铁磁材料表面漏磁通量的大小来判断被测工件的缺陷程度。
长输油气管道漏磁内检测技术 李娟
长输油气管道漏磁内检测技术李娟摘要：管道运输的优点是输送量大、运费低、耗能少，一般可深埋于地下，安全可靠，对环境污染小，占地面积少。
随着油气管道服役时间的增长，这一运输方式的缺点也开始逐渐的显现。
管体腐蚀穿孔造成输送油气的泄漏是长输管道存在的一个非常严重的问题，所以为了掌握管体状况，保证管道安全平稳运行，必须定期对管道进行检测。
基于此，本文主要对长输油气管道漏磁内检测技术进行分析探讨。
关键词：长输油气管道；漏磁内检测；技术分析1、前言长输油气管道在油气能源运输中发挥着关键作用，被称为“能源血脉”。
为保证管道的安全有效运行，应定期对管道进行检测。
管道漏磁内检测技术是目前国内外长输油气管道内检测领域普遍应用的检测技术，该技术以管道管体已形成的体积缺陷为检测目的，可以准确检测出缺陷面积、程度、方位等信息。
２、管道漏磁内检测技术2.1管道漏磁内检测系统基本结构管道漏磁内检测系统应用漏磁检测原理，以管内所输送介质为动力，完成对管道的无损检测评价。
管道漏磁内检测系统主要包括管道漏磁内检测装置、里程标定装置和数据分析处理系统3部分。
管道漏磁内检测装置主要实现对管道上缺陷的检测及保证检测器的平稳运行，主要包括驱动单元、测量单元、计算机单元和供电单元4部分。
里程标定装置实现对管道上腐蚀缺陷及管道特殊部件等的精确定位，主要由管道外标记标定、管道内外时间同步标定和里程轮记录3部分组成，三者共同工作，可对行进里程等信息进行记录。
数据分析处理系统完成对磁传感器检测得到的漏磁数据进行可视化处理，生成最终的管道缺陷检测结果，主要由数据格式处理软件、初步分析软件、人工判读软件、数据管理软件等部分组成。
将磁传感器检测得到的数据经一系列处理之后绘成彩色线图并在计算机上显示，数据判读人员可以直观地从彩色图上观察出缺陷的有无及腐蚀程度，同时界面会进行里程信息显示，可通过里程信息判定缺陷所在位置并进行标记，为检测或评估管道寿命提供依据。
管道漏磁内检测器技术
管道漏磁内检测技术
前言
国家标准规定的管道设计寿命为20年，随着服役时 间的增长，因管道材质问题或施工（一些管线施工标准不 高）、腐蚀和外力作用造成的损伤，使管道状况逐渐恶化 ，潜在危险很大。
我国开始实施的“石油天然气管道安全规程” 规定 ，对管道外部检测一年至少一次，全面检查每五年进行一 次。
管道漏磁内检测技术
中国石油所属管道占比约69%； 中石化所属管道占比约8%； 中海油所属管道占比约7%； 其它公司约16%。
管道漏磁内检测技术
前言 随着中俄东线天然气管道试验段、西三线中卫靖边联络线、陕京四线天然气管道等天然气管道的陆 续建设以及进口天然气管道陆续开通，国家基干管网 基本形成，部分区域性天然气管网逐步完善，“西气 东输、北气南下、海气登陆、就近外供”的供气格局 已经形成，互联互通相关工作正在全面开展。
管道漏磁内检测技术
管道漏磁内检测技术
管道漏磁内检测技术
前言
石油天然气的管道运输是世界五大运输产业之一， 具有运量大、不受气候和地面其他因素限制、可连续作业 以及成本低等优点，对国民经济起着非常重要的作用，被 称为 “能源血脉”。
截止目前，全球再役油气管道数量约3800条，总里 程约1961300km，其中天然气管道约为1273600km，占管 道总里程的64.9%；原油管道、成品油管道、液化石油气 管道分别约为363300km、248600km、75800km。
二、漏磁内检测系统的组内外时间同步标定 （3）检测器里程轮记录 三者共同参与，完成管道特征和各种缺陷位置的确定。
二、漏磁内检测系统的组成
3.数据分析系统
由数据格式处理软件、人工判读和管理软件组成。 软件将管道内检测过程中采集到的漏磁检测探头信号数据、里程轮数据 ，时钟方位数据，描绘成曲线图，数据分析人员可直观地通过曲线图查 看各种管道特征和管道缺陷，并通过曲线的描述的长、宽、幅值等来描 述管道损失的程度。 通过里程显示判定管道特征及缺陷所在的位置，作为检测或评估管道寿 命的依据。
电磁超声和漏磁管道内检测技术对比分析
!第!"卷!第!期#$%&年%$月石!油!化!工!自!动!化'()*+'),*-,-./)0*123/+,2'4,-5(6)0789:;!"!-9;!*<=!#$%&稿件收到日期"#$%&$@#&#基金项目"国家重点研发计划专项(石化装置静设备质量性能检测评价与控制技术研究)!#$%B7Y Y$#%$"$"#作者简介"王晓司$%?&&%&!男!辽宁沈阳人!#$%#年毕业中国石油大学$北京&!获硕士学位!主要从事管道完整性管理技术研发工作!任助理工程师#电磁超声和漏磁管道内检测技术对比分析王晓司!王勇!杨静!王晓霖$中国石化大连石油化工研究院!辽宁大连%%@$"!&摘要 管道内检测是管道完整性管理的重要环节!也是发现管道本体缺陷的主要手段#详细介绍了漏磁检测*电磁超声检测的原理和适用性#对某成品油管道内检测数据的分析和开挖验证结果表明"漏磁检测对缺陷的定量测量误差较大!难以检测出裂纹类缺陷'电磁超声检测可以检测管道的外部缺陷以及防腐层剥离!尤其对裂纹类缺陷检测精度高#关键词 管道内检测技术!漏磁检测!电磁超声检测中图分类号 ).#B"!!!!文献标志码 D!!!!文章编号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油气管道是国家的能源大动脉!是油气资源高效的输送方式之一#截止#$%@年底!中国陆上油气长输管道总里程达到%#;>万\O##$%B年!国家发改委和能源局发布的+中长期油气管网规划,中提出油气管网发展目标"到#$#!年!全国油气管网规模将达到#"万\O#管道的安全可靠运行是国民经济发展的重要保障!内*外检测技术可发现管道缺陷!是保证管道安全运行的主要技术手段!而管道内检测是验证管道本体完整性最有效的直接手段之一-%.#通过内检测!可以发现管道的制造缺陷*变形*金属损失*金属增加*裂纹以及管道特征等-#.#目前国内外工业应用的管道内检测技术包括变形检测*超声检测*漏磁检测*电磁超声等->.#漏磁检测是最常用的检测技术之一!不受输送介质的限制#电磁超声是近几年发展起来的一项检测技术!与传统压电超声不同的是!该检测技术无需耦合剂!既可用于输气管道!也可用于输油管道-".#!!检测原理!)!!漏磁检测漏磁检测技术$+Y4&是利用永磁体将铁磁性钢管饱和磁化!当管壁没有缺陷时!磁力线位于管壁之内'当管壁存在缺陷时!磁力线从缺陷处泄漏产生漏磁!利用磁敏探头检测漏磁信号!通过对漏磁信号的分析进而获得缺陷的具体信息#根据磁化方式和探头布置的不同!常用的漏磁检测技术分为"轴向励磁漏磁内检测技术*周向励磁漏磁内检测技术*旋转励磁漏磁内检测技术*三轴高清漏磁内检测技术等#轴向励磁漏磁检测技术对周向缺陷敏感!周向励磁漏磁检测技术对轴向缺陷敏感!旋转励磁漏磁内检测技术将轴向励磁技术和周向励磁技术相结合!解决了检测器很难检测与磁化方向平行的细长缺陷问题#三轴高清漏磁技术的原理与传统漏磁内检测技术相同!不同点是三轴高清内检测器探头的磁敏传感器数量是传统漏磁内检测器探头的>倍!可以同时测量漏磁场的三维分类!提高了对缺陷的识别能力和检测精度-!.#常用的漏磁内检测器外形如图%所示#!图%!漏磁内检测器外形示意!)&!电磁超声检测电磁超声检测技术$/+')&是近几年快速发展的一项新的无损检测技术!与传统压电超声检测一样!都是利用超声波检测缺陷-@.#/+')是利用电磁耦合的方法激励和接收超声波信号!并可激发不同类型的超声波!因而可检测的缺陷类型更多#电磁超声传感器与被检物非接触!无需耦合介质!对传感器提离值要求低!可以稳定地应用于气液管道的内检测#电磁超声能量的耦合方式主要有磁力*磁致伸缩效应和洛伦兹力-B.#磁致伸缩效应是铁磁性物质在磁化过程中因外磁场的变化!其几何形状发生微小可逆变化的现象!铁磁性材料周期性的振动会激励出超声波#此外!导体材料在变化的电磁场中表面会产生涡流!涡流受到洛伦兹力的作用!洛伦兹力激发垂直于材料表面振动的应力波产生超声波#接收效应与激励效应互为逆过程!超声波回波被检测探头接收!可检测被测体#&!漏磁内检测与电磁超声内检测的适用性对比目前国内外管道内检测大多使用漏磁内检测技术!漏磁内检测器已实现国产化和工业化应用#电磁超声内检测技术是近几年来发展起来的一项无损检测技术!国外0*6/-和C /.,,等公司已经研制出成熟的内检测器!中国相关研究尚在起步阶段-&.#漏磁内检测主要用于检测管道的金属损失*变形*部分管道特征以及维修记录等!很难检测出管道裂纹类缺陷-?.#电磁超声可以检测出管道裂纹类*金属损失*变形和防腐层剥离等!很难检测出与管体非焊接类的维修记录等-%$.#两者检测适用性对比见表%所列#表!!常见异常漏磁内检测和电磁超声内检测适用性对比内检测技术类型类!型内腐蚀外腐蚀划痕类裂纹变形漏磁可检出可检出可检出检不出可检出电磁超声可检出可检出可检出可检出可检出(!检测结果对比华北地区某成品油管道#$$!年%#月投入使用!管径#%?;%O O !壁厚为@;"O O !防腐层采用>./!阴极保护为外加强制电流和牺牲阳极保护#该管道'和D 两站场间全长B $;@?\O !#$%@年经过多轮次清管和几何变形检测后!连续投用漏磁内检测器和电磁超声内检测器进行内检测#()!!内检测结果该次漏磁内检测共检测出@种类型异常##@%处!包括金属损失*凹陷*环焊缝异常*划痕*制造缺陷等#电磁超声共检测出B 种类型异常##&>处!包括金属损失*凹陷*环焊缝裂纹*环焊缝异常*管体裂纹*划痕*制造缺陷#各类异常数量见表#所列#漏磁和电磁超声检测原理不同!检测器的阈值不同!缺陷的表征方法也不同#漏磁检测对缺陷尺寸的测量误差较大#因此!不同检测方法对于金属损失异常的检测数量一般会不同#漏磁内检测器发现的最大腐蚀深度为#;$O O !电磁超声发现的最大腐蚀深度为%;@O O !从缺陷定位数据可知两者为同一缺陷#电磁超声检测发现的金属损失有#>处位于环焊缝上#此外!电磁超声发现%处焊缝裂纹!>处防腐层剥离#@!石油化工自动化第!"卷!表&!漏磁内检测和电磁超声内检测器检测异常数内检测技术类型异!常!数金属损失凹陷环焊缝异常环焊缝裂纹管体裂纹划痕制造缺陷漏磁##$!?%!%%%%$电磁超声##@B ?%%$%?()&!开挖验证开挖验证是验证内检测结果准确性的必要手段#通过开挖!采用其他无损检测方法测量缺陷的位置*尺寸等数据!以确定实际检测精度是否满足检测器的要求!并对内检测数据的准确性作出评价#该次选取!处典型缺陷进行开挖验证!包括%处深度最大的缺陷*%处环焊缝异常*%处环焊缝裂纹*%处凹陷*%处防腐层剥离#通过开挖验证!漏磁内检测和电磁超声内检测的最大定位精度偏差分别为$;%&O 和$;##O #超声测厚仪测量漏磁和电磁超声内检测发现的最大深度金属损失缺陷的最大深度为%;@O O !与电磁超声检测结果一致#环焊缝异常缺陷与电磁超声发现的环焊缝上的金属损失一致#电磁超声检测中发现绝对里程>>$!&;>O 环焊缝外表面时钟方位#时>&分处存在一处裂纹!通过磁粉检测发现该处裂纹!尺寸与内检测结果一致#采用电火花检查防腐层剥离点!并在防腐层剥离后进行测量!发现测量结果与电磁超声检测结果一致#凹陷处的开挖验证结果也与内检测结果一致#*!结束语分析了漏磁内检测和电磁超声内检测的原理以及检测结果!漏磁检测对缺陷的定量测量误差较大!很难检测出裂纹类缺陷'电磁超声内检测不需要耦合剂!并且可以检测管道的外部缺陷以及防腐层剥离!尤其对裂纹类缺陷检测精度高#近几年!国外应用电磁超声内检测技术较多!国内应用电磁超声内检测技术较少!相关内检测器的研发也在起步阶段#集漏磁*电磁超声*涡流等检测技术于一体的复合内检测器是未来的管道智能内检测器的发展方向#参考文献-%.!鲍庆军!帅健;油气管道内检测技术研究进展-N .;当代化工!#$%B !"@$$#&"#?&>$%;-#.!孙博!聂文;管道内检测技术在输气管道中的研究与应用-N .;石油化工自动化!#$%@!!#$$#&"!&@%;->.!王婷!杨辉!冯庆善!等;油气管道环焊缝缺陷内检测技术现状与展望-N .;油气储运!#$%!!>"$$B &"@?"@?&;-".!.F Q \N3!a J O5a !a J O 3N !L =F :;5L ^L :9M O LG =9U /+')Q F G R W K <L QU 9Q,G R M L <=J 9G 9U.J M L :J G L R -N .;N 9K Q G F :9U +L <P F G J <F :6<J L G <Lh)L <P G 9:9H T!#$%B !>%$%%&"!#$?!#%&;-!.!冯庆善;在役管道三轴高清漏磁内检测技术-N .;油气储运!#$$?!#&$%$&"B #B !;-@.!宋小春!黄松岭!赵伟;天然气长输管道裂纹的无损检测方法-N .;天然气工业!#$$@!#@$$B &"%$>%$@;-B .!丁秀莉!武新军!赵昆明!等;基于磁场空间分布的/+')磁致伸缩激励理论-N .;无损检测!#$%!!>B $$!&"%@;-&.!余国民!卫栋!祝光辉!等;电磁超声在石油管材检测技术中的研究与分析-N .;石油管材与仪器!#$%@!#$$#&"#&>";-?.!王富祥!玄文博!陈健!等;基于漏磁内检测的管道环焊缝缺陷识别与判定-N .;油气储运!#$%B !>@$$#&"%@%%B $;-%$.!)F M M L Q =6!'::L G54!+FG G'!L =F :;)P J Q W 1H L G L Q F =J 9G /+'))99:/G P F G <L WU 9Q Y J G W J G H 622F G W 5J R S 9G W L W 29F =J G H J G5Q T C F R.J M L :J G L -N .;.J M L :J G L h C F R N 9K Q G F :!#$$?!#>@$$@&"#@>%;)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))魏德米勒慈善公益活动!!近日!魏德米勒亚洲区执行副总裁赵鸿钧先生*南亚太区执行副总裁5F Q Q L G4J O 先生*魏德米勒学院院长5Q ;/S L Q P F Q W-J H HL O F G G 先生*大中华区人力资源总监翁颖知女士以及亚太各国同事一行人来到上海久牵唐镇中心和孩子们一起互动*表演*交流!感受快乐!传递快乐#魏德米勒十分重视这次活动!并为此讨论并精心筹备!希望能给孩子们带来一次难忘的体验#在活动过程中!孩子们脸上洋溢着笑容!通过自我介绍!志愿者和孩子们建立了初步的了解!氛围也逐渐活跃起来#在孩子们的才艺表演中!志愿者纷纷被他们的多才多艺所惊叹#在魏德米勒特别设计的环节(制作蜻蜓)中!由魏德米勒设计*孩子们制作的(E L J W O k ::L Q 蜻蜓)各有特点!展现了孩子们极强的动手能力#志愿者还专门讲解了原理!通过这样的环节!能增强孩子们的团队合作能力!培养其对科学的兴趣#多年来!魏德米勒一直热衷于公益事业!各部门相互配合统筹!以最佳的形式参与到公益当中#魏德米勒深知!企业不仅要承担自己所在领域的责任!还要承担相应的社会责任!魏德米勒未来将继续积极参与社会公益活动!传递社会正能量# 魏德米勒电联接 上海 有限公司B!!第!期王晓司等;电磁超声和漏磁管道内检测技术对比分析。
长输管道漏磁内腐蚀检测技术应用分析
与节之 问采 用万 向节 连接 。并 在 动力节上 安装 比管道 内径稍大 的橡
利用 它阻塞管道 介质流动产生 推力 ， 进而 带动整个装置 前进 。 用 合适 的检 测手段 尤 为重 要。综 合分析 ， 目前来 看 ，管 内腐 蚀检测 胶碗 ， 管道漏磁 内检 测器结构 见图 ２ 。 首 推漏磁 检 测技术 。该 技术具 有 以下特 点一 是能够 在线 检测 ，不需
２ ． １ 漏磁 检测技 术基本原理
内检测 装置是 以管道输 送介 质为行 进动 力 ，通 过该 装置在 管道 内运 动获 取缺 陷信 息 ，对 管道进 行在 线无 损检测 。主要 由牵 引节 、
漏磁 检测 技术 是建 立在 铁磁 性材料 高磁 导率 这一 特性上 的 。材 测量 节 、信 号 记录节 和 电池节 组成 。牵 引节主 要依 托 动力皮 碗产 料 在外 加磁 场作 用下被 磁化 ，当材料 中无缺 陷 时 ，磁 力线绝 大部 分 生运 行动 力 ；测量 节 由磁化 装置 和霍 尔探头 传感 器组 成。含 永磁铁
（ ｂ ）有缺 陷
图 １ 漏 磁 检 测 原 理
定 制 约 。超 声 导波 技 术 ，可 以在 一个 测 试 点对 一 条 管道 长 距 离范
围１ ０ ０ ％ 检 测 ，但 不 能 对 缺 陷 进行 定 性 ，对 可疑 部 位 仍 需 其他 检
测 方 法 做 出 最终 评 价 。ＣＣ ＴＶ摄 像 工 业 内窥镜 技术 对 管 道 内检 测 情况 分 析 的 精 度取 决 于 图像 的 质量 及图 像分 析 软 件对 缺 陷 的识
橡 皮碗
钢刷 传感器 阵列