关于磁记忆方法油气管道内检测试验研究.pdf

石 油 机 械 2010年 第 38卷 第5期 CHINA PETROLEUM MACHINERY 试验研究 基于磁记忆方法的油气管道 内检测试验研究 张 兰 张来斌 樊建春 温 东 贾运行 孙吉业 (中国石油大学 (北京)机 电工程学院) 摘要 管道 内检测技术是应用最为广泛的维护管道安全性与完整性的有效方法。鉴于 目前管 道内检测采用超声波、漏磁检测方法对于管道损伤评价存在 的局限性，提出采用金属磁记忆方法 进行检测。金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下的金属构件表面的漏磁场信息，可对构件微观 缺陷和应力与变形集中区进行辨别。应用 自主研发的~b610mm管道磁记忆 内检测装置进行了现场 牵拉试验研究。结果表明，所设计的内检测装置具有 良好的可靠性与管道通过性，并能通过多通 道数据分辨出不同类型的缺陷特征，采用磁记忆方法进行管道 内检测在技术上是可行的，具有 良 好 的开发应用前景。 关键词 磁记忆 油气管道 内检测 漏磁检测 据对缺陷信号进行辨别分析。 0 引 言 1 管道磁记忆内检测 管道内检测技术是应用最为广泛的维护管道安 全性与完整性的有效方法 ¨。 目前管道 内检测多 磁记忆检测方法对于管道早期损伤具有独特的 采用超声波、漏磁检测方法。超声波检测准确性 敏感性，具有低功耗、高灵敏度、非接触、无磁化 高，但需要耦合剂，不适用于天然气管道，且检测 和对管道清管次数要求低等优点。其主要原理是在 前需彻底清除管壁上的蜡，不适应我国原油含蜡较 地磁场和工作载荷的共同作用下，金属构件 的应力 高的特点。漏磁技术可检测出管道腐蚀、擦伤引起 与变形集中区域产生不可逆 的磁状态变化，在缺陷 的金属缺失类缺陷，应用较为简单，对检测环境要 表面形成反映构件应力分布情况的自有漏磁场。通 求不高，同时适用于输油和输气管道 ，但需要将管 过对 自有漏磁场信息的检测与信号特征分析，可以 壁磁化饱和，检测精度受到管道壁厚、检测器运行 对管段的应力集中程度 以及是否存在微观缺陷进行 速度的影响，并且对很浅以及长而窄的缺陷检测精 评价，从而能有效地避免由于意外疲劳损伤而引发 度较差 J。针对超声漏磁 内检测技术对于管道损 的管道恶性事故。 伤评价存在的局限性 ，国外管道检测公司相继开发 笔者 自主开发 了~b610mm管道 内检测装置 ， 出各种新型 内检测装置 (电磁超声、超声导波和 并进行了管内运行仿真 j。装置整体采取分节结 远场涡流等)，同时管道应力状况的直接检测和评 构形式，由2个测量节和 1个皮碗清管器组成，各 估成为关注的热点问题 。 节之间采用万向联轴器相连接 ，如图1所示 。每个 金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下金属构 测量节长820mill，质量为168kg，运行速度0．2～ 件表面的漏磁场信息，可对构件微观缺陷和应力与 5．0m／s，最小通过缩径510mm，装配45个 (9× 变形集 中区进行辨识 J。笔者采用磁记忆方法进 5)传感器。 行油气管道 内检测，应用 自主研发的~b610mlTl管 皮碗清管器在管道 内前后气体压差的推动下， 道磁记忆 内检测装置进行了现场牵拉试验研究，测 带动测量节在管内运行。前后连接的测量节结构尺 试了装置的可靠性与管道通过性能，综合多通道数 寸相同，2个检测环交叉排列，均匀覆盖整个管壁 $基金项 目：国家86