傳感器提離值對管道漏磁檢測的影響研究

摘要:管道漏磁檢測中，管道中的焊縫和管道異物等會引起傳感器提離值和漏磁檢測工具磁化器提離值，并且對獲得的漏磁數據有潛在影響。利用有限元仿真軟件模擬各種提離值對漏磁信號的影響。仿真結果表明所有類型的提離值(傳感器、磁化器或兩者同時)引起漏磁信號峰值的降低，傳感器提離值對漏磁信號峰值的影響遠大于相同大小的磁化器提離值的影響，傳感器和磁化器同時引起的提離值將引起漏磁信號峰值的最大降低。正確理解提離值對漏磁信號的影響，將改善漏磁檢測的質量，并獲得對缺陷完整的評價。

關鍵詞:漏磁檢測 提離值 漏磁 缺陷

0 引言

管道漏磁檢測中，有大量因素能夠影響漏磁檢測數據的準確性。焊縫和管道異物等會引起傳感器、磁化器或者兩者同時發生的提離值，并且對獲得的漏磁數據有潛在影響。提離值會引起測量的漏磁場信號大小的不準確，導致遺漏或測量量比實際量小的誤差。研究提離值現象，并且更好地理解提離值對漏磁檢測結果的影響，將改善漏磁檢測數據的質量，并獲得對缺陷的完整評價。通過對一個典型缺陷進行仿真研究，獲得提離值對漏磁信號的影響。鑒于外壁缺陷和內壁缺陷的漏磁信號的特征相類似，故僅以外壁缺陷為例。

仿真實體模型如圖1所示，其中，1表示管壁，2表示缺陷，3表示鋼刷，4表示永久磁體，5表示軛鐵，6表示空氣，7表示傳感器，d1和d2分別表示傳感器提離值和磁化器提離值。使用的主要材料為:管道直徑為377mm，管壁厚為8mm;管壁鋼選用X52鋼，軛鐵與鋼刷材料相同，相對導磁率為186000H/m，永久磁體為線性材料相對導磁率為1.05，矯頑力設置為895000A/m;矩形軸對稱缺陷長度為10mm，缺陷深度為4mm。

1 傳感器提離值的影響

相同缺陷，磁化器提離值為零，傳感器提離值從2.0 mm至20 mm，從小到大依次取6個值。圖2為不同傳感器提離值下，仿真計算得到的漏磁場強度。

從圖中結果可以看出，漏磁場軸向分量的基線和峰值隨著傳感器提離值的增大迅速降低。另外，當提離值較小時，對漏磁場的峰值影響較大。

2 磁化器提離值的影響

相同缺陷，傳感器提離值為零，磁化器提離值從2.0mm至20 mm，從小到大依次取6個值。圖3為不同磁化器提離值下，仿真計算得到的漏磁場強度。

從圖中結果可以看出，漏磁場軸向分量的基線和峰值隨著磁化器提離值的增大而降低，當提離值較小時，漏磁場變化緩慢。

3 傳感器和磁化器同時引起的提離值的影響

相同缺陷，傳感器和磁化器同時引起提離值，提離值從2.0mm至20mm，從小到大依次取6個值。圖4為不同傳感器和磁化器共同的提離值下，仿真計算得到的漏磁場強度

從圖中結果可以看出，漏磁場軸向分量的基線和峰值隨著傳感器和磁化器共同的提離值的增大迅速降低，徑向漏磁場峰峰值隨著傳感器和磁化器共同的提離值的增大亦迅速降低。

4 不同類型提離值的比較

相同缺陷，各種提離值均為10mm。圖5為不同類型提離值漏磁軸向分量比較。圖6為漏磁峰值與提離值關系曲線。

從圖中結果可以看出，傳感器提離值對漏磁通量峰值的影響遠遠大于相同大小的磁化器提離值的影響;傳感器和磁化器同時引起的提離值引起測量漏磁通量峰值的最大的降低。

5 結論

各種提離值(傳感器，磁化器，和他們共同)均能引起測量漏磁通峰值和基線的降低;漏磁通峰值的降低引起測量的實際漏磁場信號大小的不準確，對不準確的漏磁數據的分析將導致缺陷遺漏或測量量比實際量小的過失。在漏磁檢測之前，應該評價管道以確定其是否存在殘骸。如果確定其存在殘骸，應該用適當的管道清洗方法清洗管道，這將改善漏磁檢測數據的質量，得出完整的評價。

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