宝武集团广东韶关钢铁有限公司特轧厂 512123
摘要：本文将从当前油气管道的概况出发，阐述漏磁检测方法与漏磁探伤规律，对检测油气管道缺陷中运用漏磁探伤规律的策略进行分析与探究，希望为相关人员提供一些帮助和建议，更好地检测出油气管道的缺陷。
关键词：缺陷检测；漏磁探伤；油气管道
引言
基于对漏磁场的探测，能够得到缺陷部位的漏磁场量值，实现油气管道的缺陷量化与智能化识别，为油气管道的各项检测与修理工作提供可靠数据参考，具有较强实用性。因此，研究检测油气管道缺陷中运用漏磁探伤规律的策略具有一定现实意义。
一、当前油气管道的概况
油气管道的运输具备成本低、安全性高以及运量大等诸多优点，是对油气产品进行运输的有效方式之一。现阶段，油气管道步入高压运输期，比如国内西气东输已经达到10兆帕的管道运输压力，国外的部分油气输送甚至超过了15兆帕的管道运输压力。在进行服役时，油气管道因意外损伤、日常磨损与腐蚀等情况，或多或少都会产生各种缺陷，有时甚至会导致泄露事故的产生，若不做好平时的检测和维修，不但会使油气产品供应与输送受到影响，而且容易导致输送系统整体瘫痪并出现重大安全事故。作为一种新型检测技术，漏磁探伤检测技术开始被油气管道的缺陷检测广泛应用。
二、漏磁检测方法与漏磁探伤规律
（一）漏磁检测的方法
现阶段，在检测油井管方面，漏磁检测方法的发展十分迅速，能够对管体的磨损、孔洞与裂纹的多种不同缺陷进行有效检测。借助磁敏感元件对油井管中的漏磁场进行探测，得到缺陷漏磁场对应的值，然后将缺陷量化，从而做到智能化地识别油井管缺陷。一般来说，油井管若具有不同的结构，那么其缺陷的特点也存在较大差异，这使得壁厚减薄法、局部缺陷法等多种检测方法形成并得到运用。其中，局部缺陷法主要是在油气管道的局部表面上对漏磁场展开检测，得到相应的信息，通常可以将磁场局部的孔洞与裂缝等多种跳变缺陷充分检测出来。而壁厚减薄法主要在磁化回路里对主磁通产生的变化进行测量并得到相应信息，通常可以将导致壁厚减薄的大范围腐蚀与磨损油气管道等缺陷充分检测出来。整体来看，漏磁检测的方法受油气管道外表粗糙程度影响较小，但是，该方法对漏磁场进行检测时主要使用传感器，这使得漏磁检测的方法在试件具有复杂形状的情况下难以适用[1]。
（二）漏磁探伤的规律
在检测油气管道缺陷的过程中，漏磁场大小直接影响着检测灵敏度，并且漏磁场主要受表面覆盖层、工件状态及磁场强度等多种因素所影响。实际检测油气管道的管体时，大部分影响因素都较为固定，仅对漏磁场受缺陷尺寸、深度与位置等若干影响即可。在长期的漏磁探伤中，可以总结出以下规律：
第一，若油气管道的缺陷为相同的大小，那么漏磁场会随着工件表面和缺陷上端距离的减小而增加，也就是说，腐蚀坑里内壁剩下的厚度越薄，则漏磁场便会越大，二者表现为线性的关系。第二，如果磁场方向、缺陷方向二者与垂直越接近，那么就会有越大的漏磁场，并且裂纹深度的增加会使漏磁通增加从材料表面越出的程度，二者大体为线性的关系。第三，若油气管道的缺陷为相同的宽度，那么在不同的深度情况下会使漏磁场存在一定差异，且漏磁场会随着油气管道缺陷的深宽比增加而不断增加。
三、检测油气管道缺陷中运用漏磁探伤规律的策略
（一）油气管道参数
某油气管道的钢级是J55，内径是101毫米，外径是115毫米。按照我国油气管道的相关使用规则，根据百分之五十以下、百分之五十、百分之七十、百分之八十五的最小壁厚，划分油气管道为四个不同的级别，此油气管道有6.87毫米的平均壁厚，II级是5.85毫米至6.88毫米，III级是4.82毫米至5.85毫米，IV级是3.44毫米至4.82毫米，V级则小于3.44毫米。使用油气管道的典型实检曲线来验证与分析。经过对数据、图谱进行检测可得，内腐蚀情况与壁厚损失、横向缺陷表现为正相关的关系，它们存在对应关系。按照波形对油气管道情况展开分析时，部分压痕、周向卡槽容易导致壁厚损失、横向缺陷的不对称比例信号，应定量分析压痕、周向卡槽，若其所处范围正常，那么可忽略不对称的信号。整体上观察信号振幅是重点环节，按照平均振幅对整个管道内表面腐蚀情况加以判断。
（二）压痕、周向卡槽的横向缺陷信号
II级的油气管道有周向卡槽，其反映出的横向缺陷信号为超标波形，对该缺陷用标定值来衡量，已经能够属于报废的级别。借助超声波检测厚度，经过对分级标准、实测数值的一系列比较，发现在最高的横向缺陷波形部位有6.4毫米的剩余壁厚，可将油气管道判断成II级，这说明卡痕的范围正常，即卡痕合格。磁场、周向缺陷二者的方向与垂直接近，从而产生较大漏磁场，这使得压痕、卡槽深浅量和信号波幅高低没有线性的关系，仅将磁场和压痕、卡槽间角度的关系反映出来。
（三）压痕、周向卡槽的纵向缺陷信号
若磁场、缺陷二者的方向彼此平行，那么纵向缺陷具体深度便不能对漏磁场大小起决定作用，而缺陷宽度会更多的影响漏磁场，有时深度小且宽度大的缺陷信号强于深度大且宽度小的缺陷信号。在该油气管道中，存在一个纵向的压痕，虽然宽度较窄，但是有较大的深度，经过实测发现有5.4毫米的剩余壁厚，可将油气管道判断成III级。通过观察油气管道电信号能够发现，横向缺陷信号超过了标定值，且壁厚损失波形较低，仅依照漏磁场的大小来看，此部分越过材料表面的漏磁通较低，因此以信号反应角度看，依然能够把油气管道判断成II级，不过实际上的纵向缺陷量已经超过降级水平，可以得出漏磁场和纵向缺陷不存在线性的关系[2]。剖件1与剖件2的缺陷宽度、长度如图1、图2所示。
图 2 剖件2的缺陷宽度、长度
这两个剖件主要缺陷皆为抽油杆偏磨所致，且壁厚剩余值与缺陷宽度大致相同。其中，剖件1有50毫米的缺陷宽度，剖件2有110毫米的缺陷宽度，由此不难得出剖件1的缺陷深宽比大于剖件2。通过分析二者的漏磁场信号能够得出，剖件1损失壁厚、横向缺陷的信号强度都大于30，而剖件2只有一部分壁厚损失超过30，而另一部分壁厚与横向缺陷低于25，表明剖件1具有更大强度的漏磁场。因此，经过对宽度不同、深度相同的缺陷漏磁信号加以比较，能够使漏磁场大小、内表面腐蚀主要线性关系。
结语：总而言之，研究检测油气管道缺陷中运用漏磁探伤规律的策略具有重要的意义。相关人员应对当前油气管道的概况有一个全面了解，能够掌握漏磁检测方法与漏磁探伤规律，并在检测油气管道缺陷的过程中积极运用漏磁探伤这一规律，从而让油气管道检测的工作顺利完成，提高检测工作的准确性与有效性。
参考文献
[1]李勋，张宏钊，张欣，等.高压交流输电线路对埋地金属油气管道的电磁干扰腐蚀及其防护措施[J].山东理工大学学报（自然科学版），2017，31（04）：65-70.
[2]白锋，陆家榆，林珊珊，等.特高压交直流输电线路同走廊正常运行时对邻近埋地油气管道的电磁影响分析[J].电网技术，2016，40（11）：3609-3614.
论文作者:张浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/22
标签：油气论文; 缺陷论文; 管道论文; 磁场论文; 信号论文; 宽度论文; 规律论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;