MMM埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)

1、埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的概述MMM埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)

埋地管道在實(shí)際工程應(yīng)用中不可避免地會(huì)受到失效的威脅。由于疲勞裂紋等缺陷大多數(shù)位于管道的應(yīng)力集中區(qū)域，且管道中存在腐蝕等微觀缺陷也導(dǎo)致應(yīng)力集中，因此實(shí)施應(yīng)力集中檢測(cè)不僅可以檢出腐蝕等缺陷，還可以對(duì)管道危險(xiǎn)位置進(jìn)行早期預(yù)警。

20世紀(jì)90年代，俄羅斯學(xué)者杜波夫首先提出利用金屬磁記憶效應(yīng)進(jìn)行金屬材料應(yīng)力檢測(cè)。金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)是一種全新的無(wú)損檢測(cè)手段，該技術(shù)主要利用鐵磁金屬管道在地磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的磁記憶效應(yīng)，通過檢測(cè)以確定被檢管道的缺陷和應(yīng)力集中區(qū)。埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)是基于檢測(cè)在應(yīng)力集中區(qū)和腐蝕-疲勞損傷生長(zhǎng)區(qū)域由于管道金屬導(dǎo)磁率的變化形成的地球磁場(chǎng)畸變。由于管道形變引起的地球磁場(chǎng)的變化特性（頻率、振幅）是在一系列因素作用下產(chǎn)生的：工藝制造和安裝的殘余應(yīng)力、工作載荷及氣溫和介質(zhì)（土壤、水等）溫度波動(dòng)下的自補(bǔ)償應(yīng)力。使用俄羅斯動(dòng)力診斷公司根據(jù)金屬磁記憶法開發(fā)的判據(jù)和軟件包進(jìn)行分析。

1.1埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)服務(wù)工作內(nèi)容與主要目的

－在不改變熱力管道工藝及其功能的條件下，確定應(yīng)力異常區(qū)域和有損壞趨勢(shì)的管段。

－確定開挖位置，采用金屬磁記憶法或其他無(wú)損檢測(cè)方法在開挖位置作補(bǔ)充檢測(cè)。

－定期檢測(cè)，建立目標(biāo)管道的非接觸式檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，形成對(duì)目標(biāo)管道缺陷發(fā)展和受力狀態(tài)的監(jiān)控機(jī)制。

1.2 埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)服務(wù)依據(jù)規(guī)程

《采用金屬磁記憶方法無(wú)接觸磁測(cè)檢查石油天然氣主干管道及其分支的規(guī)程》

2、埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的簡(jiǎn)介

2.1 埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的檢測(cè)原理

埋地鋼質(zhì)管道由于長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)力載荷作用會(huì)形成應(yīng)力集中區(qū)域，多為危險(xiǎn)部分。依據(jù)金屬磁記憶檢測(cè)法及磁彈性效應(yīng)：鐵磁性材料，如埋地鋼質(zhì)管道，在地球弱磁場(chǎng)作用下，應(yīng)力集中區(qū)域內(nèi)部構(gòu)件的磁疇發(fā)生不可逆的轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致該部位的磁場(chǎng)信號(hào)異常。非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)與評(píng)價(jià)技術(shù)通過使用儀器測(cè)量采集管道上方磁場(chǎng)強(qiáng)度的法向分量與切向分量、記錄磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，計(jì)算合成分量及梯度，從而識(shí)別管道的應(yīng)力集中區(qū)域。埋地管道的腐蝕、冶金缺陷、機(jī)械損傷、滑移、物理沉降等都會(huì)形成應(yīng)力集中區(qū)域，造成磁場(chǎng)異常，從而能夠被該檢測(cè)技術(shù)識(shí)別。使用埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)方法示意圖見圖2-1。

- 法向或垂直分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度（Y）

- 軸向或沿管道方向的水平分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度（X）

- 與管道軸向垂直的水平分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度（Z）

- 所有磁場(chǎng)分量在管道長(zhǎng)度方向的梯度值（dH/dx）

圖2-1埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)方法示意圖

2.2埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、可確定埋地管道金屬管體的狀態(tài)，是對(duì)埋地鋼鐵管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的全新工藝。

2、無(wú)需大量的開挖工作，在地上對(duì)埋地鋼鐵管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

3、無(wú)需停產(chǎn)、檢測(cè)不影響管道工作；

4、不僅可檢測(cè)管道上存在的金屬損傷，還可以檢測(cè)應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域，做到防患于未然。

5、可比較不同時(shí)期同一管段的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以用來監(jiān)控缺陷的發(fā)展和受力狀態(tài)異常而產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。

6、檢測(cè)速度快，每小時(shí)可檢測(cè)約2公里的埋地管道。

7、檢測(cè)成本低，檢測(cè)不需耗材，不需大量的清理準(zhǔn)備工作。

8、定位準(zhǔn)確，可以mm為單位記錄長(zhǎng)度。

9、利用埋地管道金屬的自然磁性，不要求對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行專門的磁化或施加電流等操作。檢測(cè)過程只是單純的感應(yīng)采集磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，不需要任何激勵(lì)源，不發(fā)射任何物質(zhì)。

10、開挖驗(yàn)證時(shí)可使用配套的金屬磁記憶接觸式檢測(cè)配件，可在不去除防腐層的情況下，檢測(cè)管道管體的金屬狀態(tài)。

2.3MMM埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)檢測(cè)能力

可通過采集和分析應(yīng)力異常來判斷產(chǎn)生應(yīng)力異常的缺陷，如損傷、金屬損失（腐蝕缺陷）、由地表運(yùn)動(dòng)及沉降造成的管道變形等；可識(shí)別并定位管道環(huán)焊縫；可配合防腐層檢測(cè)，判定防腐層破損處是否存在管體缺陷或變形；

3、埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的檢測(cè)過程

3.1 埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的主要檢測(cè)設(shè)備選用

32通道應(yīng)力集中磁檢測(cè)儀1套

12通道埋地管道的非接觸式檢測(cè)專用掃描裝置                   1套

6通道埋地管道的非接觸式檢測(cè)專用掃描裝置                    1套

8通道接觸式檢測(cè)專用掃描裝置                                1套

測(cè)距輪編碼器                                               1套

采用RTK技術(shù)的GPS定位裝置                                 1套

3.2 檢測(cè)流程

非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要分為以下四個(gè)過程；

1、前期調(diào)研分析：對(duì)目標(biāo)管線線路、管線所處的地形地貌進(jìn)行調(diào)研分析。

2、特征數(shù)據(jù)采集：開始檢測(cè)之前，評(píng)估記錄有可能會(huì)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生影響的管道地表物體，便于后期數(shù)據(jù)分析時(shí)，排除管道地面上的物體造成的錯(cuò)誤結(jié)果。如果可能的話，建議將這些物體移除。

3、管線路由定位。

管道位置比較清晰。

4、連接應(yīng)力集中磁檢測(cè)儀主機(jī)與非接觸式檢測(cè)掃描裝置。為保證檢測(cè)長(zhǎng)度和定位的準(zhǔn)確，工程師連接專用的測(cè)距輪編碼器測(cè)量記錄檢測(cè)長(zhǎng)度。在埋地管道上方地面上推動(dòng)掃描裝置沿管道掃描采集數(shù)據(jù)。以約2-3公里/小時(shí)的速度行進(jìn)。測(cè)距輪編碼器會(huì)把行走長(zhǎng)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)并與磁場(chǎng)信號(hào)整合為磁場(chǎng)分布曲線。設(shè)置為測(cè)距輪每行走4mm采集一組磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)以一定的間隔采集GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)。掃描至終點(diǎn)，查看并保存檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)圖譜可直接在主機(jī)屏幕上顯示，對(duì)于比較明顯的異常數(shù)據(jù)圖譜，根據(jù)情況進(jìn)行二次掃描檢測(cè)，驗(yàn)證信號(hào)重復(fù)性和排除人為影響。重復(fù)上面步驟，直到所有的檢測(cè)完成。

因每個(gè)地區(qū)的地磁場(chǎng)強(qiáng)度不同，首先需要對(duì)應(yīng)力集中磁檢測(cè)儀進(jìn)行校準(zhǔn)。