Page 98 - 无损检测2023年第二期

仪器研制

DOI : 10.11973 / ws j c202302013

油气管道裂纹涡流检测探头的研制

李 睿 , 王长新 , 富 宽 , 李 楠 , 辛佳兴 , 戴朝磊 , 苏政达 , 完小康 , 陈金忠 4
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( 1. 国家管网集团研究总院, 廊坊 065000 ; 2. 中国石油大学( 北京)机械与储运工程学院, 北京 102249 ;

3. 辽宁石油化工大学 土木工程学院, 抚顺 113008 ; 4. 中国特种设备检测研究院, 北京 100029 )

摘 要: 分析了基于涡流传感技术的油气管道裂纹检测机理, 开发了一种裂纹检测系统, 研制
不同结构参数的检测探头, 对含裂纹试件进行扫查。试验结果表明, 环形激励线圈的高度和匝数对
探头的检测能力影响显著, 减小线圈高度、 增加匝数有利于提高探头的裂纹检测性能; 研制的涡流

检测探头可实现宽1mm 裂纹的有效检出。

关键词: 油气管道; 涡流; 检测探头; 裂纹

中图分类号: TE978 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 02-0060-06

Develo p mentofedd y current p robe forcrackins p ectionofoiland g as p i p elines

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LIRui , WANGChan g xin , FUKuan , LINan , XINJiaxin g DAIChaolei , SUZhen g da , WAN Xiaokan g CHENJinzhon g 4
,
,

( 1.GeneralResearchInstituteofNationalPi p eNetworkGrou p , Lan g fan g 065000 , China ;

2.Colle g eofMechanicalandTrans p ortationEn g ineerin g , ChinaUniversit y ofPetroleum ( Bei j in g ), Bei j in g 102249 , China ;

3.Facult y ofCivilEn g ineerin g , Liaonin gUniversit y ofPetroleumandChemicalTechnolo gy , Fushun113008 , China ;

4.ChinaS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Bei j in g 100029 , China )

Abstract : Crackins p ectionmechanismforoilandg asp i p elinesbasedonedd ycurrentsensin g technolo gywas

anal y zed.Ex p erimentals y stem forcrack detection wasdevelo p ed , andthep robes with differentstructural

p arametersweredevelo p edandusedforcrackeds p ecimensscannin g .Theresultsshowthatthehei g htandnumber

ofturnsofthetoroidalexcitationcoilhaveasi g nificantim p actontheins p ectionca p abilit yofthep robe , and

reducin gthehei g htofthecoilandincreasin gthenumberofturnswereconducivetotheim p rovementthecrack

ins p ectionp erformanceofthe p robes.Besides , thedevelo p ededd y currentdetectionp robecanachieve1mm wide

crackins p ection.

Ke ywords : oiland g as p i p eline ; edd y current ; detectionp robe ; crack
石油和天然气是全球经济发展的重要资源, 截 至出现破裂、 脆断等失效现象, 给能源的安全运输带
止到2020年, 人类消耗的能源中石油和天然气占比 来极大隐患。
高达57.3% , 到 2025 年我国油气管网规模将达到 目前, 通过周期性的管道内检测服务获取在役

24×10 km 。管道是相对经济、 可靠的能源运输 管道缺陷信息、 排除安全隐患的方法已被国内外管
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方式, 但其服役环境复杂、 长期处于高负载运行状 道业主所认可。根据检测机理的不同, 内检测技术
态, 易产生变形、 腐蚀、 应力集中等多种缺陷; 同时由 主要分为漏磁检测、 超声波检测 [ 2-7 ] 、 电磁超声检测、
于应力集中及变载荷的作用, 管体容易产生裂纹, 甚 涡流检测等。漏磁检测被认为是管道内检测的基
石, 超过90% 的管道内检测设备基于漏磁技术研
收稿日期: 2022-07-23
制, 但漏磁检测设备体积大、 精度低, 难以应用于低

基金项目: 国家管网集团公司科技重大专项( WZXGL202104 );
压、 小口径管道, 同时对裂纹的检测能力不足 [ 8 ] 。超
十三五重点研发计划( 2018YFF0215002 )
声波探伤对裂纹的检出率高, 但需要耦合剂, 因此难
作者简介: 李 睿( 1983- ), 男, 博士, 高级工程师, 主要从事管
道完整性及检测技术研究工作 以应用于天然气管道。电磁超声检测技术无需耦合
剂, 但换能效率低且线圈与被测试件的间隙不宜过
通信作者: 王长新, 854170403@ qq .com
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2023年 第45卷 第2期
无损检测