浅谈漏磁检测技术在天然气管道内检测中的应用

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摘要：文章结合实际分析了天然气管道及检测的重要性，介绍了基于无损检测理论的漏磁检测技术，重点探讨了漏磁检测技术在天然气管道内检测中的应用，并在文章最后提出了对加强管道完整性管理的建议。

关键词：天然气管道；内检测；漏磁检测技术；高压燃气管道

中图分类号：TM936 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）30-0088-02

一、对管道进行内检测的必要性

燃气管道的内检测是指采取适当的措施，对燃气管道的壁厚、管径、内腐蚀情况以及焊缝缺陷等做出检测。内检测技术在燃气管道工程的每个阶段也有所应用：在燃气管道的初期施工阶段，技术人员用内检测技术对工程质量进行监督；在燃气管道的正式运营阶段，技术人员用内检测技术对燃气管道的内腐蚀及凹陷等问题进行检测，燃气管道通过内检测技术可以对燃气管道进行预知性的维修，有效地减少了燃气事故的发生，由于以上原因，燃气管道的内检测受到了广大燃气公司的欢迎。

二、管道检测技术的分类

管道外检测技术是对管道进行挖坑检测，其目的是检测管体的腐蚀缺陷。常用的外管道检测技术有标准管/地电位检测、密间距电位检测以及直流电位梯度检测等。管道内检测技术主要用于管道内部的腐蚀检测和焊缝裂纹检测等。目前内检测技术有很多，其中包括漏磁检测、超声波检测、射线检测、涡流检测和红外热成像检测等技术。每种检测方法在内检测上都有自身的优点与不足，其中漏磁检测对检测的环境要求不高，是一种在线检测能力强并且自动化水平高的检测方法，同时也应用最广的一种磁粉检测方法，但是在检测的过程中必须要求管壁的磁性饱和，同时还要受到管壁厚度的影响。超声波检测对象也极其广泛，但是需要连续的耦合剂，主要应用在液体管道检测上，在燃气管道的检测上还有一定的难度。红外线热呈现检测虽然能够进行非接触的在线检测，但是环境温度、通风因素都能影响到图像的准确性，因此不适用于检测腐蚀的发展速度。

基于漏磁检测技术的燃气管道检测系统具有高准确性和高可靠性的特点，随着电子信息技术的发展与完善、检测器探头的小型化、处理器采样的高速化以及储存器容量的扩大化的应用，漏磁检测技术与GIS、GPS技术相互结合，实现了管道可视化、完整性管理等技术含量高的技术在内检测领域中的广泛应用，这些技术的应用，大幅度提高了漏磁检测器的分辨率和定位精度。

三、漏磁检测技术在燃气管道中的应用

高压燃气管道在整个燃气的配送系统中有着重要的地位，为了提高对燃气管道的完整性管理，我们有必要对高压燃气管道进行内检测技术的应用分析。

（一）漏磁检测的工作原理

漏磁检测是以测量被磁化的铁磁材料工件表面的磁场强度为依据，判断工件是否有缺陷，并判断出工件缺陷的大小。若被检测的工件表面是光滑无缺陷并且内部是没有杂质的，那么磁通则全部通过被检测的工件。若被检测的工件是有缺陷的，那么在缺陷处以及缺陷处的周边的磁阻就会增大，导致磁场发生变形，磁通分布情况基本为：多数磁通在工件内部绕开缺陷；少数磁通穿过缺陷；也会有一部分磁通离开工件内部的上下表面通过空气绕开内部缺陷，这种现象也叫做磁通。漏磁通量可通过霍尔元件测量得到，所得信号强弱程度取决于管道内的情况。

（二）装置构成

漏磁检测装置是采用霍尔效应传感器检测磁场。这种装置的优点是：自带电源，可以随介子运行，并自动将数据储存在硬盘中。在检验之后，评价软件还能评测出缺陷的位置以及缺陷的尺寸大小。为燃气管道的安全评价、寿命预测和管道维护提供了有利的技术支持。装置分为测量节和计算机接及电池节，每节之间采用软管连接，这样结构设计保证了该装置能顺利通过弯头。

（三）技术指标

轴向的采样距离为2mm，当采样时间一定时，采样的距离是和随着检测速度的变化而变化的；周向传感器的间距为8～17mm；当采用导电线圈时最小检测速度为0.5m/s，而采用霍尔元件时则对速度没有要求；最大检测速度为4～5m/s；宽度检测精度为10～17周向/mm；腐蚀检测的精度是和腐蚀程度相关的，一般腐蚀的深度检测精度为±0.13，长度检测精度为±20mm；坑状腐蚀的深度检测精度为±0.1δ，长度检测精度为±10mm；定位精度为：轴向±0.1mm，周向±5°；检测可信度为80%。

（四）检测风险分析及对策

磁漏检测是能够在线检测的快速检测方法之一，但是应用这种检测方法在检测燃气管道的时候也有些弊端，比如在检测时存在卡球、磨损的现象。决策实施在线检测，需要平衡出短期燃气管道安全和长时间燃气管道的辩证关系。从长远的角度分析，实施在线检测能够很大程度上降低运行管理的风险。实施在线检测时应该选择好合理的检测时间，可用燃气的夏季供气的低峰时期，这样可以减少检测带来的风险；在线检测时应该选择合理的检测区段，收集相关数据和积累相关经验，这样能使在线检测得到更好的推广；在检测之前也要做好相应的应急预案，确保没有事故发生。

四、结论及建议

目前，高清晰度、高准确率的漏磁检测装置已经广泛应用于检测燃气管道，这对于提高我国燃气管道完整性管理水平、保障管道安全运行具有重要的意义。但是由于管道内检测装置使用的清管器要比其他清管器长很多，所以在很多城市燃气管道目前还不具备管道内智能检测的条件，在装置使用之前还需要对装置做一些改造，比如厂站收发器装置等。

为了更好地对燃气管实施管内检测，笔者提出以下建议：

1．正确的选择无损检测的方法：为了提高检测的全面性和准确性，我们在对管道实施检测时应该充分考虑到管道的工艺以及相关的检测技术文件，可以将多种检测办法结合使用。

2．提高管道检测装置的可靠性和高精度性，为管道的检测了维修做好科学的依据。

3．要更多的借鉴国外的先进的检测技术，广泛的开展学术交流与国际合作。

4．对管道的完整性评价建库，更好的完善燃气管道安全评估体系。

参考文献

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