管道横向励磁漏磁内检测器研制

发布时间：2021-08-31 02:24

　　针对长输油气管道轴向金属损失缺陷检测的问题,研制了一种适用于管径711 mm的横向励磁漏磁内检测器。横向励磁漏磁检测器由驱动节与记录节连接而成,其结构主要包括支撑系统、驱动系统、磁化系统、传感器系统、采集系统等。通过采用辅助磁极的励磁设计,横向励磁漏磁内检测器磁化系统不但能够达到管道壁厚的磁化饱和要求,而且改善了磁化效果,使传感器位置处的漏磁场梯度减小,提高了缺陷量化精度。将新研制的管道横向励磁漏磁内检测器进行牵拉试验和工业应用验证,结果表明:与轴向励磁漏磁内检测器相比,管道横向励磁漏磁内检测器采集的轴向沟纹、轴向类裂纹缺陷的数据信号更明显,可提高轴向缺陷的检测精度与检出率,对于识别管道轴向缺陷具有重要的工程意义。（图6,表4,参14） 

【文章来源】：油气储运. 2020,39(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

横向励磁漏磁检测器结构组成模型图

(3）磁化系统：由主磁铁、辅助磁铁、钢刷、铁芯构成。经过有限元仿真，并采用高斯计对传感器部位磁感应强度进行测量，驱动节与记录节磁路设计采用四等分结构，两两磁极相对，共组成4组磁回路（图2）。为降低不均匀磁场对缺陷的影响，造成缺陷量化精度降低，在磁极两端增加辅助磁铁（图1），降低N极与S极之间漏磁场的磁场梯度，提高漏磁场的整体水平。(4）传感器系统：由8组不同量程的高精度Hall传感器组成，位于驱动节与记录节磁极的中间位置，互相交错，传感器沿管道周向布置，保证100%全圆周覆盖管壁。

对于轴向沟纹，轴向励磁漏磁内检测器可以检测到12个轴向沟纹缺陷，但无法检测到缺陷尺寸小于100 mm×10 mm×30%wt（长度×宽度×深度）的6个轴向沟纹缺陷；横向励磁漏磁内检测器将18个轴向沟纹缺陷全部检测出来。将两种管道内检测器检测得到轴向沟纹缺陷位置的牵拉试验数据信号（图3）对比可见：横向励磁漏磁测得的缺陷信号非常明显，而轴向励磁漏磁内检测器仅测得微弱的数据信号。对于轴向类裂纹缺陷，轴向励磁漏磁内检测器全部无法检出，而横向励磁漏磁内检测器能够检测到缺陷尺寸大于30.0 mm×0.2 mm×30%wt或40.0 mm×0.2 mm×20%wt的13个轴向类裂纹缺陷。将两种管道内检测器检测得到的轴向类裂纹缺陷的牵拉试验数据信号（图4）对比可见：横向励磁漏磁内检测器测得的缺陷信号明显，而轴向励磁漏磁内检测器未测得任何缺陷信号。

【参考文献】：
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本文编号：3373987