Page 52 - 无损检测2021年第二期

张少春, 等:

山地小口径管道的非接触式磁力检测

级为高风险; Ⅱ 级为中风险; Ⅲ 级为低风险。管道损 的单条管道; ③ 待检测管道埋深应不大于 20 倍管

伤等级划分及处理建议如表 1 所示。 径; ④ 沿 线 无 高 压 线、 电 气 化 铁 路、 铁 质 构 件 等;

表 1 管道损伤等级划分及处理建议 ⑤ 管道在过去两年内进行过漏磁检测, 会对该技术

F 损伤等级 安全状况 处理建议 的检测准确性有影响; ⑥ 环境中不存在其他磁信号

0<F≤0.2 Ⅰ 高风险 立即修复 干扰; ⑦ 对于已穿孔管道无法识别。
2 现场应用
0.2<F≤0.26 Ⅱ 中风险 计划修复
0.6<F≤1.0 Ⅲ 低风险 定期检测
2.1 管道概况
1.4 检测工具 对某山地小口径埋地长输管道进行非接触式磁
现场检测使用管道应力非接触三维磁场梯度检 力检测, 确定管道的应力集中位置并评估管道的应

测( PMDT ) 仪, 型号为 Grad-03-500 , 其结构如图 3
力状态, 检测管道长为 930 m 。该管道投产运行时
所示。该装置主要由 3 部分组成, 第一部分为磁传
间为 13a , 管材类型为 L325 螺旋缝埋弧焊钢管, 焊
感器探头, 设置在探测器的两端, 两传感器之间的距
缝 种 类 包 括 环 焊 缝 和 螺 旋 焊 缝,规 格 为

离为 0.5m ; 第二部分为显示与控制部分, 其中显示
ϕ 355.6mm×5.6 mm ( 外径 × 壁 厚), 管 道 运 行 压
仪显示探头测得的 2 点数据的差值, 包括 3 个方向
力为 3.9 MPa , 输 送 介 质 为 天 然 气, 设 计 输 送 量 为
的磁感应强度分量以及沿 x 轴方向的梯度模量的
5.03×10 m · a , 管道采用 3 层 PE ( 聚乙烯) 外防
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差值; 第三部分为电源, 为设备提供可靠稳定的输出
腐层 + 强制电流保护和牺牲阳极保护的联合保护方
电流。
式进行防腐。管道敷设环境大部分位于山区, 沿线
山地起伏大, 管道口径小, 管道上方磁信号较弱。
2.2 检测流程
非接触式磁力 检测 技 术 在 现 场 的 应 用 分 为 4
个阶段: 现场踏勘; 路由检测; 非接触式磁力检测;
开挖验证。首 先 进 行 基 础 资 料 收 集 与 管 道 踏 勘,
收集被检管道的基础资料, 包括管道运行参数、 设
图 3 PMDT 仪结构示意 计资料、 竣工资料以及防腐资料等, 对管道的基本
情况进行分析, 制定适用于现场的检测方法, 勘察
1.5 检测条件
被检管道 沿 线 的 环 境 情 况, 结 合 情 况 制 定 出 相 应
非接触式磁力检测技术的检测条件如表2所示。
表 2 非接触式磁力检测技术的检测条件 的检测方 案; 其 次 进 行 管 道 路 由 确 定, 利 用 PCM
( 埋地管道防腐层状况检测系统) 检测目标管道的
项目 检测条件
走向和埋深, 对管道路由进行定位; 然后进行非接
管道磁性 必须具有铁磁性
触式磁力检测与分析, 检测人员沿着目标管道的路
管道壁厚测量范围 / mm 大于 1
由采用非接触式磁记忆检测仪对管道正上方空间磁

管外径( D ) 的范围 / mm 55≤D≤3000
场数据进行采集, 根据国标 GB / T35090-2018 , 计
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检测速度 / m · s 低于 0.5
算管道沿线 F 的分布, 判断管道安全状态并识别出
管道最大压力 无限制
管道最小压力 无限制 管道应力集中位置; 最后进行开挖验证, 根据非接触
最小转弯半径无限制 无限制 式磁力检测结果, 对应力集中严重管段进行开挖, 并
最小内径 无限制 采取其他的无损检测方法( 金属磁记忆检测、 超声测
设备和管道间容许距离 / mm 20 D 厚等) 进一步检测, 验证非接触式磁力检测的结果。
异常位置的精确度 / m ±1.5 2.3 非接触式磁力检测结果分析

PMDT 检测技术虽然可高效率、 低成本地实现 检测里程共计930m , 分 3 段进行检测。得到检
管道缺陷的准确定位, 及早发现管道隐患, 但也具有 测管道上方空间磁感应强度梯度的分布( 见图 4 )。

一定的局限性, 其主要适用范围有: ① 被检测管道 该地区的大地磁感应强度为 0.63 μ T , 最大磁感应

必须具有铁磁性; ② 不存在并行( 同沟敷设)、 交叉 强度梯度为 15.635 μ T · m -1 。共发现 6 处管段信
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2021 年 第 43 卷 第 2 期

无损检测