摘要：本文主要通过瞬变电磁检测法的研究对金属管道无损检测技术进一步分析了解。金属管道在输送在运送气体、液体、等方面有着相当重要的作用，管道运输已成为现代工业和国民经济的命脉，在经济建设和国防工业中正发挥着越来越重要的作用。
关键词：金属管道；无损检测技术；瞬变电磁检测法
引言：
我国许多输送管道已进入事故多发阶段，若能及时对埋地管道进行有效的检测，及时探测掌握埋地管道的质量状况，并开展对管体腐蚀损伤的评价，对于埋地管道的安全运行具有十分重要的意义。管道无损检测的方法很多，但各有优劣。而瞬变电磁勘探是其一种，它简单易行、信息丰富、精度较高、投资小、见效快和应用广等优点，所以应用领域不断扩大，近年已经在矿藏、油气田、土地含盐量勘探和地质填图等方面得到了广泛应用。
一、无损检测技术简述
无损检测与无损评价技术是在物理学、材料科学、断裂力学、机械工程、电子学、计算机技术、信息技术以及人工智能等学科的基础上发展起来的一门应用工程技术。随着现代工业和科学技术的发展，无损检测与无损评价技术正日益受到各个工业领域和科学研究部门的重视，不仅在产品质量控制中其不可替代的作用已为众多科技人员和企业界所认同，而且对运行中设备的在役检查也发挥着重要作用。作为一种新兴的检测技术，其具有以下特征：无需大量试剂；不需前处理工作，试样制作简单；即使检测，在线检测；不损伤样品，无污染等。
二、瞬变电磁检测法简述
瞬变电磁法是利用不接地回线向地下发送一次脉冲磁场，在一次磁场间歇期间利用同一回线或另一回线接收感应二次磁场，该二次磁场是由地下良导地质体受激励引起的涡流所产生的非稳磁场。其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流：断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。
利用瞬变电磁法测定的是管体的物性差异。测量时，在正方形激励线框中通以脉冲电流，激励电流将在线框周围建立水平、垂直一次场，瞬间断电后，在线框周围包括被测管道内的有耗介质中激励起随时间衰变的涡旋电流，与涡流电流相关的二次磁场在线框接受圈中激起归一化电动势，它与管体的几何参数和物理性质有关，而且还与观察点的位置以及管道输送物质的物理性质有关。
瞬变电磁法的工作过程分为发射、电磁感应、接收和数据处理四个部分，磁性源瞬变电磁测量装置由发射回线和接收回线两部分组成。发射回线利用脉冲电流供电；发射回线中的电流突然阶跃下降为零时，在其周围将产生急剧变化的磁场和电场。当发射回线中稳定电流突然切断后一段时间内，地下两导电矿体内将产生感应电流，从而利用接收回线接收感应而此磁场。
三、瞬变电磁法仪器特点
（1）一体化、一机多能－系统同时具有发射机、接收机功能，携带方便，连接简单；其接收机还能单独使用电缆同步方式、GPS同步方式与外置大功率发射机一起工作完成深部勘探任务。
（2）高可靠性、低耗电－精心设计的接收机及功率电子电路、合理的散热措施、牢固的机械结构、进口全密封仪器箱体，确保整机的高可靠性、低耗电。
（3）无线遥控、其乐无穷－国际、国内首创由全中文掌上电脑使用蓝牙无线通信技术操控接收机，让你能距接收机10米范围内通过掌上电脑无线遥控接收机，设置参数、启动测量、传输显示测量结果轻松完成，让你体会到前所未有的方便。
（4）抗干扰能力强－程控硬件滤波器、独特精准的供电频率、数据叠加、软件滤波，使仪器具有超常的抗干扰能力。
（5）多测道、高测量精度－测道多少可由操作员设置，既可对数分布也可线性分布，使用高精度晶振完成定时，时－深关系稳定、准确，测量子样窗分布合理，真实反映地下信息，为解决各种复杂的地质问题奠定基础。
（6）快速关断的发射机－内置发射机具有快速关断功能。尽可能延展浅部探测范围；关断时间测量功能可为解释软件提供准确的发射机实际关断时间，提高软件解释精度。
（7）超浅深度探测－可轻松完成数米至百米的超浅部深度探测。
（8）操控界面友好、功能强大－全中文掌上电脑完成人机界面及采集控制，现场实现采集参数设置、数据显示与存储、各种曲线绘制，让您轻松完成野外测量工作。
四、瞬变电磁检测法的工作装置
传感器的设计与制作是整个研究的关键内容之一。探头中检测线圈性能的好坏直接影响到研究效果。重叠回线是发送回线（TX）与接收回线（RX）相重合敷设的装置。由于瞬变电磁检测法的供电和测量在时间上是相分开的，因此TX与RX可以共用一个回线，称之为共圈回线。瞬变电磁法的常用装置包括重叠回线装置、中心回线装置、偶极装置等。
重叠回线装置是最佳耦合装置，具有施工方便，信号强、较高的接收电平、好的穿透深度及异常便于分析解释的特点，得到的异常幅度大、形态简单，受旁侧影响小及横向分辨率高的特点。该装置的缺点是：接收回线只能水平放置，因此接收磁场垂直分量分辨率较低；设备笨重，铺设线圈时比较麻烦；难以避开干扰区。
中心回线组合装置为重叠回线装置的变形，与重叠回线装置相比，减小了接收回线的大小，但发射与接收回线的中心点相同，因此该装置与重叠回线装置共同称为同点装置。该装置具有同点装置共有的最佳耦合，异常幅度大，横向分辨率高等优点；此外，由于中心回线组合装置接收回线较小，因此可观测磁场的水平分量，相比于重叠回线装置提高了分辨率；而且接收回线可避开金属管道等人为良导体，在良导体分布较多的地区，数据质量优于重叠回线装置。中心回线装置是探测1km以内目标层的最佳装置。装置的缺点是受地质体的不均匀性影响较重叠回线大。
五、瞬变电磁检测法的局限性及解决
瞬变电磁法的工作效率高，但也不能取代其它电法勘探手段，当遇到周边有大的金属结构时地面或空间的金属结构时，所测到的数据不可使用，此时应补充直流电法或其它物探方法。同时在地层表面遇到大量的低阻层矿化带时（例如在陕西南部某地铅锌矿区，地层表面充满石墨层）瞬变电磁法也不能可靠的测量，因此在选择测量时要考虑地质结构。
在测量过程中，要随时记录地表可见的岩石特征，装置的倾角以及高程，以便在后续的解释中，准确的划分地层构造。同时在一个工区工作之前，要做实验，选择合理的装置以及供电电流，一经确定，不能在测量中变更装置和供电电流，否则对解释造成影响。在进入工区前尽量寻找已知地层的基准点对仪器进行校准（类似于重力或磁法测量的基点校正和仪器一致性试验）。以确保测量的准确性。
参考文献：
[1]高永才等。瞬变电磁法金属管道腐蚀检测理论初探[J]。物探化探计算技术，2005，27（1）：29-33。
[2]孙战等。瞬变电磁法在铁路隧道勘察中的应用[J]。化工矿产地质，2007，1（29）：20-26
论文作者:夏海萍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：电磁论文; 装置论文; 测量论文; 管道论文; 磁场论文; 电流论文; 在线论文; 《基层建设》2019年第19期论文;