Page 96 - 无损检测2022年第五期

宁营超,等:
管道漏磁内检测矩形缺陷解析方法的分析

加励磁场对钢板进行磁化, 将 220V 交流电信号转

换为直流电给线圈通电, 模拟工程环境对钢板进行

磁化。试验所用钢板上缺陷长 为 20 mm , 宽 为 8 ,

10 , 12 , 14mm , 深为 1.6 , 1.8 , 2.0 , 2.2 mm 。采用频

率为 2000Hz的漏磁检测探头进行缺陷漏磁检测,

励磁线圈匝数为 1800 匝, 探头距离缺陷 1mm 。将
试件匀速通过检测器, 采集到的数据经过处理后如
图 7 所示。
如图 7 所示, 随着缺陷宽度的增加, 其漏磁场信
号的峰值也增加。随着缺陷深度的增加, 其漏磁场
的峰值也随之增加。试验所得缺陷漏磁场的分布曲
线与所建立的三维缺陷漏磁场模型所得的 结果相
符, 验证了所建立模型的正确性。由此可以说明文
章所提的解析模型( 叠加棱线上磁荷与侧壁上磁荷
产生的漏磁场) 的有效性。
对比管道矩形缺陷棱线磁荷与侧壁磁荷叠加得
到的缺陷漏磁场和假设磁荷均匀分布在侧壁得到的
缺陷漏磁场, 并计算误差, 得到表 1 , 2 所示的磁荷非
均匀分布和均匀分布下的缺陷漏磁场。
由表 1 , 2 可知, 管道矩形缺陷采用棱线磁荷和
侧壁磁荷叠加得到的缺陷漏磁场与工程实际得到的
缺陷漏磁场的误差较小, 采用磁荷均匀分布在侧壁
上得到的缺陷漏磁场与工程实际得到的缺陷漏磁场
误差较大。因此采用矩形缺陷棱线磁荷和侧壁磁荷
叠加产生的缺陷漏磁场的结果优于假设磁荷均匀分
布在侧壁上得到的漏磁场结果。
图 7 试验得到的不同深度和宽度缺陷的漏磁场分布
表 1 缺陷磁荷均匀分布和非均匀分布下漏磁场轴向分量对比

-1 -1 -1
轴向峰值 / A · m 轴向峰值 / A · m 轴向峰值 / A · m 误差 / % 误差 / %
尺寸( 长 × 宽 × 高)/ mm
( 试验) ( 均匀) ( 非均匀) ( 均匀) ( 非均匀)
20×10×2.2 85.60 57.68 94.40 -32.6 10.2
20×5×1.6 66.00 51.30 76.00 -22.3 15.15
20×5×2.6 104.80 84.36 121.00 -19.5 15.4
表 2 缺陷磁荷均匀分布和非均匀分布下漏磁场径向分量对比
-1 -1 -1
径向峰值 / A · m 径向峰值 / A · m 径向峰值 / A · m 误差 / % 误差 / %
尺寸( 长 × 宽 × 深)/ mm
( 试验) ( 均匀) ( 非均匀) ( 均匀) ( 非均匀)
20×10×2.2 74.00 55.76 78.04 -24.6 5.4
20×5×1.6 48.80 45.72 46.72 -6.3 -4.4
20×5×2.6 80.8 70.72 77.28 -12.4 -4.3

根据漏磁信号峰值与峰峰间距确定缺陷的宽度。
4 结语
( 3 )文章所提的解析模型为管道漏磁内检测技
( 1 )采用棱线磁荷与侧壁磁荷叠加得到的漏磁场 术的解析方法研究提供了一种新的思路。

的空间分布与试验所得数据具有相同形态和趋势。
参考文献:
( 2 )管道缺陷漏磁信号与缺陷的深度具有线性关

系, 漏磁信号的峰值随缺陷深度的增加成比例增加, 可 [ 1 ] 杨理践, 耿浩, 高松巍 . 长输油气管道漏磁内检测技术
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2022 年 第 44 卷 第 5 期

无损检测