Page 116 - 无损检测2025年第一期
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范效礼，等：
电磁检测技术在油气管道焊缝缺陷检测中的应用与进展
3 油气管道焊缝检测研究进展 术的不断发展，90%以上的管道检测都采用了漏磁
检测技术，高分辨率的漏磁检测设备被开发并应用
油气管道对接焊缝形貌复杂，会给检测结果带
于大部分的油气长输管道的常规检测中。目前，国
来较大影响，且其尺寸与服役环境等因素也会给焊
外的研究方向主要围绕进一步提高检测性能、分辨
缝检测带来困难。随着电磁无损检测技术的发展，
率、可靠性，以及激励、速度控制、弱磁等方面进行，
针对油气管道对接焊缝的检测技术已经有了很大
其中部分成果已经进行转化与应用到实际生产中。
进步。
3.1 涡流检测研究现状 德国ROSEN公司的漏磁检测技术相对全面，已经
开发出成熟的漏磁无损检测系统和多口径管道的漏
田贵云等 [11] 在不同电导率、不同磁导率、不
磁检测服务技术。漏磁无损检测技术以激励源类别
同应力和不同提离条件下，进行了仿真和试验，
可以分为：直流磁化，交流磁化，永磁磁化和综合磁
研究了不同条件下脉冲涡流响应信号的幅值谱。
化等 [25] 。PECHENKOV等 [26] 通过磁偶极子模型研
ZAINAL等 [12] 通过脉冲涡流热成像原理及热成像系
究被测试件近表面开口的裂纹，讨论了漏磁现象和
统等技术，对被测试件近表面的磁热信号分布进行
缺陷相关参数对形成漏磁场的影响。潘建华等 [27] 通
研究，实现了被测试件表面缺陷的快速定位。高斌
过改进CLIQUE算法对缺陷区域进行标记，估计缺
等 [13] 提出一种新型感应线圈，实现了不同运动速度
陷数量和位置，研究提取漏磁信号特征，利用神经
下对钢轨缺陷的检测。LEBRUN等 [14] 应用磁阻传
网络对缺陷进行分类，并进行了测试和验证。AL-
感器收集磁信号，并对捕捉到的信号进行差分处理，
NAEMI等 [28] 在静磁条件下对漏磁场信号进行2D模
实现对飞机铆接部件的检测。何赟泽等 [15] 根据脉冲
型和3D模型仿真分析，发现使用3D模型进行研究
涡流检测原理设计了脉冲涡流检测系统，并研究分
时，漏磁场分布精度更高，而在2D模型下的研究更
析了矩形脉冲涡流传感器的三维磁场量。赵番等 [16]
采用脉冲涡流检测技术区分内壁和外部缺陷，搭建 适用于验证性分析。KATOH等 [29] 通过仿真分析了
了一套涡流检测系统。杨青宁等 [17] 设计了一种能 被测试件和磁体间距及试件厚度对漏磁场信号的影
够同时获得缺陷轴向和周向信息的新型涡流检测探 响，发现当磁化间距增大时，试件中心的平均磁通密
头。包志强 [18] 提出了一种双线圈近场涡流模型，利 度减小，当试件厚度增加时，最大磁通密度随之减
用激励线圈发射3种不同频率的混频信号，采用双 小。国内于20世纪80年代从美国、德国等国家引入
线圈接收检测信号，再通过傅里叶变换分析信号的 了漏磁检测技术，并开展相应的技术研究。到20世
相位差，并研究比较了两种神经网络的反演缺陷预 纪末，我国漏磁检测技术的应用与研究得到了快速
测能力。虽然我国涡流检测技术研究起步较晚，但 发展。仲维畅 [30] 研究了有限长和无限长带偶极子漏
该技术以响应速度快、检测准确度高等优点，已经在 磁场分布。王国庆等 [31] 采用改进YOLO V5算法实
国内广泛应用，并且取得了一定的创新成果 。 现了管道缺陷漏磁信号的自动检测识别，提高了检
[19]
3.2 电磁超声检测研究现状 测的准确性。
LERCH等 [20] 使用有限元激励和接收电磁超声 3.4 磁扰动检测研究现状
信号，开发出一款适用的仿真软件。DAI [21] 通过有 磁扰动是一种新型的电磁无损检测技术，已在
限元仿真对非铁磁性材料进行了深入研究，创建了 国内外取得一定成果。李鹏等 [32] 提出了一种新型轴
多级电磁超声检测数据模型。JIAN等 [22] 设计了一 心轨迹传感器，与传统的涡流检测传感器相比，其具
种新型聚焦Rayleight电磁超声换能器，该换能器可 有更高的检测可靠性。蔡志超等 [33] 研究了磁扰动机
以产生更长的超声波，提高检测精度。李华斌等 [23] 制，对缺陷特征和信号特征之间的关系进行仿真，对
采用二次回波法、三次回波法对厚度小于5 mm的 永磁体的几何参数进行优化设计，结果表明，优化后
铝合金薄板焊缝进行检测，实现了缺陷波和杂波的 信号赋值提高了4~5倍。北京航空航天大学的肖春
区分。 燕等 [34] 提出一种磁扫描成像的新方法，该方法利用
3.3 漏磁检测研究现状 永磁体磁化被测试件，使用双反向霍尔传感器采集
20世纪50年代，国外提出了针对管道的漏磁无 信号，利用小波算法提高成像系统的图像质量，实现
损检测技术。FÖRSTER等 [24] 研制了一套漏磁检测 了对汽车发动机小裂纹的精准检测，具有较高的灵
系统，使得漏磁检测被人们认可。随着漏磁检测技 敏度和空间分辨率。KLAUSNER等 [35] 通过对海啸
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2025 年 第 47 卷 第 1 期
无损检测
