漏磁法与超声导波技术在管道检测中的对比分析

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摘 要叙述了采用漏磁法和超声导波法进行管道检测的特点的应用情况，提出一种有针对性的对比方法，即以环焊缝为参照，对两种检测结果的缺陷特征数据作差，对其轴向位置、环向位置、缺陷尺寸等数据进行对比分析。结果表明，两种检测方法各有优势，超声波方法在凹陷检测方面优于漏磁方法，而漏磁方法在金属损失缺陷检测方面优于超声波方法。

【关键词】漏磁检测 超声波检测 对比

无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，主要有射线检验（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、漏磁检验（MFL）和液体渗透检测（PT）等等。在管道检测领域多采用漏磁-超声组合模式，两种检测方法各有优缺点，两种方法组合可以有效地发挥各自优点，而克服各自缺点带来的检测数据异常现象的发生，保证检测的准确性。

1 特点及应用

1.1 漏磁检测特点及应用

漏磁检测技术是目前管道工业中应用历史最长，技术最成熟的检测技术。

但国内技术设备与国外相比还存在很大差距。

漏磁检测法的主要特点：具有较高的检测速度；对裂纹以及锈蚀等检测效果较好；探头装置结构简单、易于实现、成本低且操作简单；磁场信号不受被测材料表面污染状态的影响；可以实现全自动化检测，可以提高工作效率。影响缺陷磁场的主要是磁化程度、缺陷方向、大小和位置与工件材质及工况等因素。影响漏磁检测信号的因素有：磁路的设计、传感器类型的选择和布局、扫描速度的控制、噪声的去除、被测物体材料的属性以及缺陷深度。

1.2 超声波检测特点及应用

超声波检测主要存在以下特点：存在检测盲区，无法检测到即将穿孔的缺陷；对管壁表面平整度要求高；每个探头要提供高频、高压脉冲，因此耗电量比漏磁法大；检测精度高，在其可测的厚度范围内可达±0.05mm；可得到定量的检测结果，可直接分辨内外缺陷；不同的材质对检测结果基本无影响。

根据超声波在介质中传播的速度和传播的时间，就可知道缺陷的位置。当缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷（当量）的大小。常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等，前二者适用于探测内外部缺陷，超声波探伤仪后者适宜于探测表面缺陷，但对表面的条件要求高。

2 对比方法及实验分析

2.1 管道信息及检测结果

文中涉及管道是一条长距离、大口径、高压力、高落差的输送管道，漏磁检测所用仪器为漏磁检测设备，超声波检测包括先后进行的几何检测和超声波检测，两种检测方法发现的管道异常信息情况：检测缺陷深度占壁厚比例在0-19%范围内的金属损失缺陷，漏磁方法检测出金属损失缺陷为10358处，超声波法检测出269处；而超声波方法检测出凹陷的数量为10521处，漏磁法检测凹陷数量为37处。

2.2 对比方法分析

在进行凹陷缺陷对比时，以漏磁检测的凹陷数据为依据，在超声波检测中查找是否存在这些缺陷。而对于金属损失缺陷，以超声波检测的缺陷数据为依据，在漏磁检测中查找是否存在这些缺陷。

两次检测凹陷数据的对比差值计算结果，表中的差值计算采用超声波数据减去漏磁数据。两次检测金属损失数据的对比采用差值计算，采用漏磁数据减去超声波数据。由于两种不同原理检测仪器的精度不同和对凹陷的灵敏度不同，以及测量方法系统误差的存在，虽然两种方法得到的凹陷数据有较大偏差，但综合考虑到凹陷所在的管节编号、相邻管节间凹陷的数量等信息，仍可判断这两次检测到的凹陷是同一凹陷。

2.3 两种检测方式的总体对比结果

凹陷对比以漏磁检测数据表中的163处凹陷为依据，核查超声波检测数据表中是否存在这些凹陷，并判断其中哪些属同一凹陷。两次检测凹陷的比对结果是：见表1。金属损失缺陷对比以超声波检测数据表中的69 处金属损失为依据，核查漏磁检测数据表中是否存在这些缺陷，并判断其中哪些属同一缺陷。两次检测金属损失缺陷比对结果见表2。

2.4 对比分析总结

目前国内外还鲜有采用不同检测方式对同一管道进行检测，并用来分析各检测方式的适用性。但需要相关的研究成果以用于指导不同运营状况的管道选择适宜的检测方式；仅对凹陷和金属损失这两种缺陷进行对比分析，而对于管道的其他异常特征的检测，还有待进一步研究；不同的检测方式有不同的适用条件，也有各自的优缺点。

3 结论

根据超声波和漏磁检测这两种检测方法检测出的各类主要缺陷的个数及对比分析结果，可得到如下结论：对于凹陷缺陷，超声波检测方法的灵敏度更高，优于漏磁检测方法； 对于金属损失缺陷，漏磁检测方法灵敏度更高，优于超声波检测方法；两种无损检测方法，凹陷缺陷检测结果的拟合度高于金属损失缺陷的检测结果。

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作者单位

河南理工大学机械与动力工程学院 河南省焦作市 454000