Page 113 - 无损检测2023年第三期

范效礼, 等:

油气长输管道管体损伤的高速涡流磁场检测

由图4可知, 文章主要选用矩形、 三角形、 梯形
等3种不同缺陷形状进行数值计算, 检测速度为

-1
10m · s , 每个 缺 陷 分 别 位 于 管 道 表 面 60 , 110 ,

160 , 210 , 260mm 处, 通过改变缺陷深度来研究缺
陷形状与缺陷位置及尺寸对动生涡流磁感应强度的
影响。
在相同模型下, 缺陷形状和尺寸对动生涡流磁
感应强度的影响如图5所示。

图6 检测速度对动生涡流磁感应强度的影响( 仿真)

图5 缺陷形状对动生涡流磁感应强度的影响( 仿真)
由图5可知, 矩形、 三角形、 梯形缺陷作为常见
缺陷形状, 当缺陷宽度相同时, 矩形与梯形缺陷形状
的磁感应强度信号总体趋势基本重合, 但梯形缺陷
与矩形缺陷相比, 信号峰值处较为平缓, 三角形缺陷
则较矩形、 梯形缺陷的磁感应强度信号要弱; 当缺陷
形状相同时, 随着缺陷深度的减小, 径向分量的磁感
应强度信号逐渐降低, 波形趋于平缓。这可能是缺 图7 动生涡流检测设备结构及实物
陷形状的差异导致缺陷处的动生涡流场随之发生变 流, 此刻借助探头的差动信号来降低信号干扰, 最终
化, 缺陷尺寸越大, 信号反馈越强烈。相较于传统的 可以检测不同缺陷的电信号, 缺陷电信号经由采集
超声导波和漏磁检测技术, 动生涡流无损检测技术 卡传输到计算机中, 通过不同形式线圈的输出电压

得到的信号特征更为明显, 且处理难度较小。因此, 变化来反映缺陷信息。试验过程中应尽量减少环境
动生涡流检测技术在管道无损检测领域具有较好的 因素对检测信号的影响, 所有试验需重复5次以上,
应用与发展前景 [ 12-14 ] 。 以降低人为因素带来的影响。
2.3 检测速度与缺陷处动生涡流场之间的关系
在相同模型下, 研究不同检测速度对动生涡流磁 3 动生涡流检测试验

3.1 试验设计
感应强度的影响时, 选取宽度为5mm , 深度为5mm

-1
的矩形缺陷, 分别研究检测速度为5 , 10 , 15 , 20m · s 试件缺陷位置及尺寸如图8所示, 矩形和三角
时动生涡流磁感应强度的变化( 结果见图6 )。
从图6可以看出, 随着检测速度的增大, 动生涡
的最大值不再位于探头中
流场强度增大, 然而J m
心位置 [ 15 ] , 从而导致 y 方向的磁场强度逐渐减小,
其表现为磁感应强度曲线呈现缩小态势。
动生涡流检测设备结构及实物如图7所示。试
验过程中由电动机为整个试验装置提供动力, 在动
生涡流管道检测过程中, 当环形管道试件与探头、 永
图8 试件缺陷位置及尺寸示意
磁铁发生相对位移时, 管壁表面能够产生漩涡状电
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2023年 第45卷 第3期
无损检测