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漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

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漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

摘要：管道内检测不仅能清洁管道，提高输送效率和减少腐蚀性介质，而且还能有效地检出管道缺陷。目前常采用的超声内检测检测精度高，但对管壁清洁度要求较高、需要耦合剂等，不适用于集输输气管道；电磁超声内检测检测精度高、检测缺陷类别多，不需要耦合剂，但国内应用较少且费用较高；CCTV摄像技术能通过图像信息识别缺陷，但不能对缺陷量化，只能识别内壁缺陷且易漏检；涡流内检测检测速度快，适应工况强，对表面缺陷检测灵敏度高，但是国内技术尚不成熟，量化精度相对不高，且对管道深层缺陷和外壁缺陷不敏感。基于此，对漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用进行研究，以供参考。

关键词：漏磁内检测；集输管道；分析

引言

2011年以来新建的高钢级油气管道，尤其是口径较大的输气管道，相继出现环焊缝失效事件，失效类型以开裂为主，因此环焊缝裂纹缺陷检测是天然气管道内检测的重点。此外，随着管道口径、壁厚、管材等级的不断提高，对管道内检测技术也提出了更高的要求，内检测器的尺寸越大，自重越大，对其在管道中运行稳定性影响越大，可能引起局部速度波动，不同位置探头提离值不一致，进而影响缺陷检出概率和尺寸量化精度。

1管道漏磁内检测技术

管道漏磁内检测技术利用漏磁内检测器上安装的强磁铁对管道壁进行饱和磁化，在管壁与漏磁内检测器之间形成磁回路，空气中的磁场信息被霍尔传感器接收，经过一系列转化生成可判读的漏磁内检测数据。当管壁发生变化，如出现增厚、减薄、缺失等情况时，传感器接收到的磁场信息会发生变化，对应的漏磁内检测数据也会发生变化，据此判断缺陷及异常情况。管道环焊缝由人工焊接而成，不同位置的增厚减薄情况不一致，因此漏磁信号极不规则。

2检测原理

漏磁内检测技术是最早引入油气管道检测研究的一种技术，也是应用最广泛、技术最成熟的管体缺陷检测技术。漏磁内检测的技术原理是通过测量被磁化的铁磁材料表面漏磁通量的大小来判断被测工件的缺陷程度。铁磁性管壁被磁化后，管壁的缺陷处会产生漏磁场，漏出的磁力线折射后会偏离原磁场方向，分别在轴向、径向和周向三个方向上出现对应的分量强度分布变化，经霍尔元件转换为感应电压信号。当霍尔元件的其他条件确定后，霍尔电压直接反映的是平行于霍尔元件法线方向上的磁感应强度大小。目前，漏磁检测技术主要有三轴高清漏磁检测技术、周向励磁漏磁内检测技术、三维脉冲漏磁内检测技术、旋转漏磁内检测技术等。三轴高清漏磁内检测在原有的探头中放置了三个方向的传感器，通过三个正交的传感器检测管壁缺陷处漏磁场的大小，垂直于管道轴向的传感器测量轴向磁场强度变化，垂直于管道径向的传感器测量径向的磁场强度变化，垂直于管道周向的传感器测量周向磁场强度变化，以提高对缺陷的检测精度。漏磁内检测技术对金属损失缺陷较为敏感，能够有效检测管体腐蚀、划伤等缺陷，并可检测焊缝中开口较大的未熔合、未焊透、咬边和过度打磨等缺陷。

3漏磁内检测系统性能规格

管道高清漏磁内检测器主要用于油气管道体积型缺陷的检测，其对金属损失缺陷检测的高清漏磁内检测技术。一般内检测企业的内检测系统性能规格指标高于国标GB/T27699—2011《钢质管道内检测技术规范》中给出的指标，在漏磁内检测系统性能评估时，应分别按照国标和内检测企业技术规格进行评估。满足国标要求是可用于现场按照牵拉目的的不同，内检测系统牵拉方式可分为全盲测、半公开和全公开牵拉。管道运营方要求内检测企业一般采用全盲测和半公开方式牵拉。首次牵拉应采用全盲测方式，即不公开牵拉标样管缺陷类型、数目和分布，评估检测系统性能。若内检测企业性能满足国标要求，但不满足企业自身指标要求，可采用半公开牵拉，管道运营方向内检测企业提供部分牵拉标样管缺陷真实尺寸，用于内检测企业的内检测能力提升和量化模型改进。内检测企业对自身检测设备的提升和改进时，一般采用全公开方式。

4漏磁内检测的技术发展现状

漏磁内检测工作原理是利用检测器自身携带的磁铁，在管壁全圆周上产生一个纵向磁回路场。如果管壁没有缺陷，则磁力线囿于管壁之内，均匀分布。如果管内壁或外壁有缺陷，则磁通路变窄，磁力线发生扭曲，部分磁力线还将穿出管壁之外而产生所谓漏磁。漏磁场被位于两磁极之间的、紧贴管壁的探头检测到，并产生相应的感应信号，这些信号经过滤波、放大、模数转换等处理后被记录到检测器的海量存储器中，检测完成后，在通过专用数据分析软件对数据进行回放处理、识别判断。目前，用于管道内检测的设备种类繁多，美国在1965年研制出世界首台漏磁内检测设备，由于经济效益较好，随后很多国家开展该设备的研制。而我国在此方面起步较晚，1996年引进首台进口管道检测设备。1998年，中石油管道技术公司结合中国管道建设不规范的特点，研制了国内首台管道漏磁检测技术，并进行工业化试验，标志着我国漏磁内检测技术取得了阶段性进展。

5集输管道的特点

集输管道是指油气田内部连接油气井、各类场站及油气处理厂的各类管道，是集输系统中起关键作用的主要生产设施之一。集输管道的特点是种类繁多，运行年限较长，敷设环境复杂多变，输送的介质多为高温高压易燃易爆，高含H2S、CO2、盐水等腐蚀性的介质，易发生腐蚀破坏的高风险性。由于集输管道设计之初未考虑开展内检测的需求，部分管道在施工过程中存在阀门缩径、弯头曲率半径较小、斜接角度较大、三通无挡条等问题，且运行压力较高和管道壁厚较大，这对实施内检测是个挑战。考虑到内检测良好的检测效果，结合集输管道的特点，通过改造优化内检测器的适应性和调整工艺及流程等方式来满足内检测的需求变得更加迫切。

6数据分析

（1）检测数据信号判读检测数据信号判读是数据分析中的关键环节。数据分析软件将原始检测数据转换成每个探头传感器在管道运行移动时的漏磁信号轨迹线。分析漏磁信号的波动方向可判断出金属损失或金属增加。分析漏磁信号的波动幅度，可划分金属损失种类，量化金属损失尺寸。（2）数据质量的初步检查根据《钢制管道内检测技术规范》、《管道内检测系统鉴定》和《油气管道内检测技术规范》等对通道完整性等数据质量进行初步检查，有无丢失或异常情况，是否消除了背景噪声；速度、压力温度等是否符合要求。

结束语

通过漏磁内检测技术检测、识别各类管道缺陷是国内外广泛认可的做法，该技术可以有效地将输油气管道的失效频率控制在稳定范围内。目前，管道内检测技术主要有漏磁检测、几何检测、中心线检测（InertialMeasurementUnit）、超声检测（超声测厚检测，超声裂纹检测，电磁超声检测）等。典型的漏磁内检测器的检测速度只能在5m/s以下，超声内检测器的检测速度更低至2m/s。大口径天然气管道漏磁内检测器通常在高速条件下运行，检测信号会出现畸变，对缺陷检出概率等指标产生影响。

参考文献

[1]曾奕.漏磁内检测技术在成品油管道盗油孔排查中的应用[J].中国设备工程,2023(01):151-153.

[2]林益遐.漏磁法无损检测技术优化与检测效果比较[J].粘接,2022,49(12):192-196.

[3]曹强.漏磁内检测技术在管道完整性评价过程中的应用[J].全面腐蚀控制,2022,36(08):71-73.

[4]李璇.基于目标检测的管道漏磁内检测缺陷识别方法研究[D].沈阳工业大学,2022.

[5]刘桐.管道缺陷漏磁内检测信号的定量计算及特征分析[D].沈阳工业大学,2022.

作者简介 宋建军，大庆油田第一采油厂第八作业区采油105班，集输工，技师

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基于管道漏磁内检测数据的管段修复应用分析

基于管道漏磁内检测数据的管段修复应用分析

全面腐蚀控制第33卷第09期 2019年09月39经验交流Experience Exchange

技术基于管道漏磁内检测数据的管段修复应用分析夏明明1　黄 强1　李宝宁2　范赵斌2　王 磊3（1. 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司，新疆 库尔勒 841000；2. 西安摩尔石油工程实验室股份有限公司，陕西 西安 710065；3. 中国石油西北销售广西分公司，广西 南宁 530007）摘 要：管道漏磁内检测是一种有效的识别管道缺陷的手段。在一些特殊的地貌下，由于管道里程和地面里程相差较大，以管道里程在地表拉尺测量定位缺陷位置会产生较大误差。本文运用管线定位和GIS数据绘制出管道地表路由和管道实际路由，通过同步两个里程、对目标管段进行缺陷测量等方法，提高管道内检测缺陷定位的精度。为管道修复、更换工作提供了准确的定位依据，提高工程效率。关键词： 漏磁　管道内检测　定位中图分类号：TG115.285 文献标识码：A DOI：10.13726/ki.11-2706/tq.2019.09.039.03The analysis and Applicationof Pipelines Defects Repair Based on Magnetic Flux Leakage in-line Inspection of PipelinesXIA Ming-ming1, HUANG Qiang1, LI Bao-ning2, FAN Zhao-bin2, WANG Lei3(1. Petro China Tarim Oilfield Co., Ltd. Korla 841000, China; 2. Xi 'an Maurer Petroleum Engineering Laboratory Co., Ltd. Xi 'an 710065, China; 3. Guangxi Branch, Northwest Marketing Company, PetroChina, Nanning 530007, China)Abstract: The magnetic flux leakage in-line inspection of pipelines is an effective method to identify pipelines defects. In some special features, because the distance between the pipeline mileage and the ground mileage is different, according to the pipeline mileage data measure the distance on the ground will lead to greater errors for positioning the location of defects.In this paper, pipeline location and GIS data are used to draw the pipeline surface routing and pipeline actual routing, by synchronizing two mileage, measuring defects in the target pipe section and so on will improve the accuracy of detection of defect location in the pipeline. It provides accurate positioning basis for pipeline repair and replacement, and improves engineering efficiency.Key words: magneticfluxleakage; in-line inspection of pipelines; location作者简介：夏明明 (1985－) ，男，四川中江人，工程师，本科，主要从事油气站场完整性管理 工作。

漏磁式智能检测技术在输气管道上的应用

漏磁式智能检测技术在输气管道上的应用

・　２４　・　油气储运　

幛ｏｅ州　３　防腐保温　；　

ｌｅｏ喀ＫＨ争。喀Ｋ　》ｏ　漏磁式智能检测技术在输气管道上的应用　

李　勇　陈开明　熊建嘉　付建华　

（西南油气田分公司）　

李勇　陈开明等：漏磁式智能检测技术在输气管道上的应用，油气储运，２００２，２１（８）２４～２９。　

摘　要　分析了达县一卧龙河输气管道达福段管道内、外腐蚀的原因，采用首次引进的国外漏　

磁式智能检测技术对该段管道进行了检测，通过分析该技术的检测参数、置信度、经济效果评价和　存在的缺陷，提出了减缓管道腐蚀的若干建议。　

主题词　输气管道　腐蚀　漏磁式智能检测　技术　应用　

一、概述　

达县一卧龙河输气管道全长１４５　ｋｍ，其中达福　

段管道长８４．４　ｋｍ，管道规格为￣４２６　Ｘ　９（１０），特殊　地段为￣４２６　Ｘ　１２，材质均为２Ｏ号无缝钢管，设计工　

作压力为６．２８　ＭＰａ。该段管道于１９８６年建成投　产，一直输送湿天然气（Ｈ　Ｓ含量约４．０　ｇ／ｍ。），曾　

发生２６次泄漏。由于采用国内现有工艺技术无法　检测管道腐蚀状况，因此，从１９９８年１月至１９９９年　

１２月采用国外智能检测技术对该段管道进行了技　术检测。　

二、管道检测技术分类　

目前，管道检测技术可分为几何测径和智能检　

测两大类。　

１、管道几何测径　（１）机电式从清管器的中心呈辐射状排列着　

很多传感触臂，这些触臂在一根导杆上，通过密封面　插入耐压密闭腔内，导杆末端安装有运行中的记录　

装置。　（２）电磁工具式　利用电磁原理，电子压力计　（ＥＧＰ）产生辐射电磁场，由管道缩径引起的电磁场　

＊４０００２￣．。重庆市江北区大石坝大庆村，电话：（０２３）６７３１３４０３。　变化转化为电信号，转化速度快，读数频率高（达５Ｏ　次／ｓ），且质量稳定。　

（３）定位检测　定位仪是一套带下滑惯性的测　

量装置，包括加速度计和回转仪，当回转仪耦合时，　有关数据被记录下来，以计算管道曲率、弯曲方向及　位置。　

漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用

摘要：管道内检测不仅能清洁管道，提高输送效率和减少腐蚀性介质，而且还能有效地检出管道缺陷。目前常采用的超声内检测检测精度高，但对管壁清洁度要求较高、需要耦合剂等，不适用于集输输气管道；电磁超声内检测检测精度高、检测缺陷类别多，不需要耦合剂，但国内应用较少且费用较高；CCTV摄像技术能通过图像信息识别缺陷，但不能对缺陷量化，只能识别内壁缺陷且易漏检；涡流内检测检测速度快，适应工况强，对表面缺陷检测灵敏度高，但是国内技术尚不成熟，量化精度相对不高，且对管道深层缺陷和外壁缺陷不敏感。基于此，对漏磁内检测技术在集输管道检测中的应用进行研究，以供参考。

关键词：漏磁内检测；集输管道；分析

引言

2011年以来新建的高钢级油气管道，尤其是口径较大的输气管道，相继出现环焊缝失效事件，失效类型以开裂为主，因此环焊缝裂纹缺陷检测是天然气管道内检测的重点。此外，随着管道口径、壁厚、管材等级的不断提高，对管道内检测技术也提出了更高的要求，内检测器的尺寸越大，自重越大，对其在管道中运行稳定性影响越大，可能引起局部速度波动，不同位置探头提离值不一致，进而影响缺陷检出概率和尺寸量化精度。

1管道漏磁内检测技术

管道漏磁内检测技术利用漏磁内检测器上安装的强磁铁对管道壁进行饱和磁化，在管壁与漏磁内检测器之间形成磁回路，空气中的磁场信息被霍尔传感器接收，经过一系列转化生成可判读的漏磁内检测数据。当管壁发生变化，如出现增厚、减薄、缺失等情况时，传感器接收到的磁场信息会发生变化，对应的漏磁内检测数据也会发生变化，据此判断缺陷及异常情况。管道环焊缝由人工焊接而成，不同位置的增厚减薄情况不一致，因此漏磁信号极不规则。

2检测原理

漏磁内检测技术是最早引入油气管道检测研究的一种技术，也是应用最广泛、技术最成熟的管体缺陷检测技术。漏磁内检测的技术原理是通过测量被磁化的铁磁材料表面漏磁通量的大小来判断被测工件的缺陷程度。铁磁性管壁被磁化后，管壁的缺陷处会产生漏磁场，漏出的磁力线折射后会偏离原磁场方向，分别在轴向、径向和周向三个方向上出现对应的分量强度分布变化，经霍尔元件转换为感应电压信号。当霍尔元件的其他条件确定后，霍尔电压直接反映的是平行于霍尔元件法线方向上的磁感应强度大小。目前，漏磁检测技术主要有三轴高清漏磁检测技术、周向励磁漏磁内检测技术、三维脉冲漏磁内检测技术、旋转漏磁内检测技术等。三轴高清漏磁内检测在原有的探头中放置了三个方向的传感器，通过三个正交的传感器检测管壁缺陷处漏磁场的大小，垂直于管道轴向的传感器测量轴向磁场强度变化，垂直于管道径向的传感器测量径向的磁场强度变化，垂直于管道周向的传感器测量周向磁场强度变化，以提高对缺陷的检测精度。漏磁内检测技术对金属损失缺陷较为敏感，能够有效检测管体腐蚀、划伤等缺陷，并可检测焊缝中开口较大的未熔合、未焊透、咬边和过度打磨等缺陷。

城镇燃气管道中漏磁检测技术的应用

城镇燃气管道中漏磁检测技术的应用

城镇燃气管道中漏磁检测技术的应用

摘要：近年来，我国的城镇化进程有了很大进展，燃气管道建设在城镇建设中，是一项非常重要的内容。目前在诸多检测技术中，管道漏磁检测技术是国内外油气长输管道内检测领域普遍应用的检测技术，但在城镇燃气管道中的应用却是少之又少。本文首先分析了漏磁检测技术原理，其次探讨了漏磁检测技术在燃气管道检测中的应用，以供参考。

关键词：漏磁检测；城镇燃气；管道完整性管理

引言

20世纪30年代，国外已有科研人员对漏磁检测技术进行理论研究，而国内漏磁检测技术理论研究工作是从20世纪80年代逐步开展的。虽然国内漏磁检测技术理论研究起步较晚，但是经过科研人员的深入学习和不断探索，相关研究工作已经有了较大发展，取得了大量、全面、可靠的研究成果，已达到国际较高水平。

1漏磁检测技术原理

漏磁检测技术是基于铁磁管材具有高磁导率，当管道在外加磁场的作用下被磁化时，其表面或者近表面的缺陷就会形成漏磁场，然后通过检测漏磁场的变化而确定缺陷位置及范围大小这一原理研发而成。若管道内没有缺陷，则管道内的磁感应线会被约束在管壁中且均匀分布，几乎没有磁场存在；若管道的管壁存在缺陷，则其磁导率就会变小，磁阻增大，磁感应线会发生变形，一些磁感应线便会穿过管壁产生漏磁场，再通过磁感应传感器接收漏磁场信号，并传入计算机系统中进行进一步的分析，明确缺陷位置、宽度及深度。漏磁检测技术应用过程中，漏磁检测器是最重要的设备。漏磁检测器通常为节状结构并且各节之间均是通过万向节进行连接，这样可以更顺利地通过管道弯头。漏磁检测器的动力节上安装有略大于管道内径的橡胶碗，这样可以消除管道介质流动阻力的不利影响，从而使漏磁检测器在管道中更加顺畅地前进。而在测量节上布置有数十个甚至上百个磁敏探头，且每个探头中都包括几个不同的检测通道用来检测不同方向上的漏磁场。且探头排列得越紧密则缺陷处漏磁场检测的结果越准确、完整。

2漏磁检测技术在燃气管道检测中的应用