Page 93 - 无损检测2022年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202204011

焊缝余高及缺陷对管道环焊缝漏磁检测的影响

郝大洋 , 饶连涛 , 刘觉非 , 苏 林 , 成文峰 , 徐 杰 1
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( 1. 中国矿业大学 材料与物理学院, 徐州 221116 ; 2. 管网集团( 徐州) 管道检验检测有限公司,徐州 221008 )

摘 要:基于轴向漏磁检测技术, 采用有限元方法结合牵拉试验对管道环焊缝的漏磁场进行
分析。通过改变焊缝余高以及焊缝中心处椭球型凹坑缺陷的尺寸, 得到了描述漏磁场特征的磁通
密度分布曲线。结果表明, 焊缝中心无缺陷时, 漏磁信号呈典型的增厚型特征, 且随余高增加, 磁通
密度径向分量峰峰值、 轴向分量峰谷值均非线性增大; 焊缝中心存在椭球型凹坑时, 漏磁信号出现
复合现象, 即表现为外侧焊缝的增厚型与中心缺陷的减薄型漏磁信号的叠加, 且随余高增加, 焊缝
处缺陷的减薄型信号特征减弱。相同缺陷在管壁、 熔合区、 焊缝中心处的漏磁信号依次减弱, 说明
同样缺陷在焊缝中心时最不易被检出, 该结果与牵拉试验结果一致。
关键词:管道环焊缝; 漏磁检测; 焊缝余高; 有限元模拟

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 04-0055-06

Influencesofweldreinforcementanddefectonma g neticfluxleaka g etestin g of p i p eline g irthweld

,
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HAODa y an g RAOLiantao , LIUJuefei , SULin , CHENG Wenfen g XUJie 1
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( 1.SchoolofMaterialsScienceandPh y sics , ChinaUniversit yofMinin gandTechnolo gy , Xuzhou221116 , China ;

2.Pi p eChina ( Xuzhou ) Pi p elineIns p ectionCo. , Ltd. , Xuzhou221008 , China )

Abstract : The ma g neticfluxleaka g e ( MFL ) characteristicsofp i p elineg irth weld wereanal y zedusin gfinite

elementmethodcombined withthep ulltestbasedonaxialma g neticfluxleaka g ep rinci p le.B ychan g in g weld

reinforcementandthesizeofelli p soiddefectinthecenterofweld , thema g neticfluxdensit y distributioncurveswere

obtained.Theresultsshow thatthe ma g neticfielddistributionofp i p elineg irth welda pp earsthickenin g -t yp e

characteristicwhenthereisnodefectintheweldcenter.Theradialcom p onentp eak-to- p eakvalueandtheaxial

com p onent p eak-to-valle yvalueofma g neticfluxdensit y increasenon-linearl y .Ma g neticfluxleaka g esi g nalsshow

thema g neticfielddistributioncharacteristicsoftheweldandtheelli p soiddefect , thatis , thesu p er p ositionofthe

thickenin gb yweldandthethinnin gb ydefect.Moreover , withtheincreaseofweldreinforcements , thethinnin g

t yp esi g nalcharacteristicsofthewelddefectbecomeweaker.Theintensit yofma g neticfluxleaka g esi g nalforthe

samesizedefectfollowsthese q uenceasfromstron g toweek : p i p ewall , fusionzoneandweld , indicatin gthatthe

samedefectismostlikel y tobedetectedintheweldcenter , whichisconsistentwiththeresultofthep ull test.

Ke ywords : p i p eg irthweld ; ma g neticfluxleaka g edetection ; weldreinforcement ; finiteelementsimulation
管道运行安全是管道行业的立足之本, 通过各类 运行水平的重要手段。因此, 提高长输管道的缺陷检
检测技术及时发现和修复管道缺陷是提升管道安全 测与评价水平对保证管道的安全运行尤为重要 [ 1-4 ] 。
在焊接过程中, 受焊接参数调节不当等因素影
响, 焊缝处会出现凹坑、 气孔、 咬边、 错边、 未融合等表
收稿日期: 2021-11-02
基金项目: 国家重点研发项目( 2018YFB2001204 ); 中 国 石 油 化
面缺陷, 而这些缺陷正是导致管道开裂的主要原因。
工股份有限公司资助项目( 318019-2 ); 国家自然科学基金资助项目
目前, 常用的管道无损检测方法有涡流检测、 磁粉检
( 51301197 ); 江苏省自然科学基金资助项目( BK20130182 )

作者简介: 郝大洋( 1997- ),男,硕士研究生, 主要研究方向为 测、 漏磁检测、 超声检测等。由于漏磁检测具有检测
管道检验检测和有限元数值模拟 灵敏度高、 不需要耦合剂等特点, 漏磁检测法已成为

国内外应用最为普遍的管道无损检测技术之一 。
通信作者: 徐 杰, j .xu@cumt.edu.cn [ 5-7 ]
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2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测