Page 79 - 无损检测2022年第九期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202209009

承压类管道内壁损伤缺陷的低频电磁检测

沈常宇 , 汪永其 , 刘 洋 , 张智超 , 丁泽宜 1 , 2 , 李光海 , 陆新元 , 朱周洪 1
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( 1. 中国计量大学 光学与电子科技学院,杭州 310018 ; 2. 中国特种设备检测研究院,北京 100029 )

摘 要:通过仿真优化与试验, 研制了一套用于承压类管道内壁损伤检测的系统, 系统由低频

电磁传感器模块、 信号发生模块、 功率放大模块以及信号调理模块构成。通过低频电磁传感器磁化
管道并采集管道的电磁信号, 由信号发生和功率放大模块完成对激励线圈的励磁, 信号调理模块完
成数据放大和滤波, 最终实现管道内部缺陷检测。试验结果表明, 该低频电磁检测系统灵敏度高,
可以实现对直径为152mm , 厚度为16mm , 埋深为12.8mm 的304 不锈钢承压管道内部缺陷的有

效检测, 且其最佳检测频率为 100Hz~200Hz 。
关键词:多通道检测系统; 管道缺陷; 低频电磁; 内外壁损伤

中图分类号: TH878 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 09-0045-07

Lowfre q uenc y electroma g neticdetectionofinnerwalldama g edefectsof p ressure p i p elines

SHENChan gy u , WANGYon gq i , LIUYan g ZHANGZhichao , DINGZe y i ,

,
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LIGuan g hai , LUXin y uan , ZHUZhouhon g 1

( 1.Colle g eofO p ticalandElectronicTechnolo gy , ChinaJilian gUniversit y , Han g zhou310018 , China ;

2.ChinaS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Bei j in g100029 , China )

Abstract : Throu g hsimulationo p timizationandex p eriment , asetofinnerwalldama g edetections y stemfor

p ressurep i p eline wasdevelo p ed , which wascom p osedoflow-fre q uenc yelectroma g neticsensor module , si g nal

g enerationmodule , p oweram p lifiermoduleandsi g nalconditionin g module.Thep i p elineis ma g netizedb ylow-

fre q uenc yelectroma g neticsensorandtheelectroma g neticsi g nalofthep i p elineiscollected.Theexcitationcoilis

excitedb ythesi g nalg enerationandp oweram p lification module , andthedataam p lificationandfilterin g were

com p letedb ythesi g nalconditionin g module.Finall y , the p i p elineinternaldefectdetectionisrealized.The

ex p erimentalresultsshowedthatthelowfre q uenc yelectroma g neticdetections y stem caneffectivel ydetectthe

internaldefectsof304stainlesssteel p ressurep i p ewithdiameterof152mm , thicknessof16mmandburiedde p th

of12.8mm , andtheo p timaldetectionfre q uenc ywas100Hz~200Hz.

Ke ywords : multi-channelins p ections y stem ; p i p elinedefect ; lowfre q uenc yelectroma g netic ; innerandouter

walldama g e
承压类管道是重要的气体、 液体运输工具。截 管道总长度将达到约 24 万千米, 形成一个庞大的管
止目前, 我国现有的原油管道长度达到 6.5 万千米, 道运输网 [ 1 ] 。管道系统的可靠性和有效性常常受到
天然气管道总长度达到 10.4 万千米。按照国家相 腐蚀、 磨蚀、 沉积、 阻塞等降解因素的影响 [ 2 ] 。为了
关部门发布的文件显示, 到 2025 年底, 国内的油气 能够确保管道的安全运行, 对管道进行检测是最基
本的要求, 检测方法包括低频电磁漏磁检测、 射线检
测、 涡流检测、 超声检测等 [ 3-7 ] 。汪磊等 [ 8 ] 研究了常
收稿日期: 2022-01-20
规超声使用的单晶探头, 发现其声束发射角度单一,
基金项目: 国家重点研发计划项目( 2021YFF0600203 )
作者简介: 沈常宇( 1977- ), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为光 不能有效识别出压力容器内表面的点腐蚀缺陷, 且
纤传感, 低频电磁检测等 只能从波形中识别出较深点腐蚀缺陷的位置, 不能
确定缺陷类型, 容易导致漏检。黄学斌 [ 9 ] 采用红外
通信作者: 沈常宇, shenchan gy u@c j lu.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 9 期
无损检测