MMM埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測技術(shù)服務(wù)

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

埋地管道在實際工程應(yīng)用中不可避免地會受到失效的威脅。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，因此實施應(yīng)力集中檢測不僅可以檢出腐蝕等缺陷，還可以對管道危險位置進(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。金屬磁記憶檢測技術(shù)是一種全新的無損檢測手段，該技術(shù)主要利用鐵磁金屬管道在地磁場中所產(chǎn)生的磁記憶效應(yīng)，通過檢測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是基于檢測在應(yīng)力集中區(qū)和腐蝕-疲勞損傷生長區(qū)域由于管道金屬導(dǎo)磁率的變化形成的地球磁場畸變。由于管道形變引起的地球磁場的變化特性（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）溫度波動下的自補償應(yīng)力。使用俄羅斯動力診斷公司根據(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)域和有損壞趨勢的管段。

－確定開挖位置，采用金屬磁記憶法或其他無損檢測方法在開挖位置作補充檢測。

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

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

《采用金屬磁記憶方法無接觸磁測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)力檢測技術(shù)服務(wù)的簡介

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

埋地鋼質(zhì)管道由于長時間應(yīng)力載荷作用會形成應(yīng)力集中區(qū)域，多為危險部分。依據(jù)金屬磁記憶檢測法及磁彈性效應(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)致該部位的磁場信號異常。非接觸式金屬磁記憶檢測技術(shù)與評價技術(shù)通過使用儀器測量采集管道上方磁場強度的法向分量與切向分量、記錄磁場強度變化，計算合成分量及梯度，從而識別管道的應(yīng)力集中區(qū)域。埋地管道的腐蝕、冶金缺陷、機械損傷、滑移、物理沉降等都會形成應(yīng)力集中區(qū)域，造成磁場異常，從而能夠被該檢測技術(shù)識別。使用埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測方法示意圖見圖2-1。

- 法向或垂直分量的磁場強度（Y）

- 軸向或沿管道方向的水平分量的磁場強度（X）

- 與管道軸向垂直的水平分量的磁場強度（Z）

- 所有磁場分量在管道長度方向的梯度值（dH/dx）

圖2-1埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測方法示意圖

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

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

2、無需大量的開挖工作，在地上對埋地鋼鐵管道進(jìn)行無損檢測。

3、無需停產(chǎn)、檢測不影響管道工作；

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

5、可比較不同時期同一管段的檢測數(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)生的磁場變化。

6、檢測速度快，每小時可檢測約2公里的埋地管道。

7、檢測成本低，檢測不需耗材，不需大量的清理準(zhǔn)備工作。

8、定位準(zhǔn)確，可以mm為單位記錄長度。

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

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

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

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）、由地表運動及沉降造成的管道變形等；可識別并定位管道環(huán)焊縫；可配合防腐層檢測，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)力檢測技術(shù)服務(wù)的檢測過程

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

32通道應(yīng)力集中磁檢測儀1套

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

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

8通道接觸式檢測專用掃描裝置                                1套

測距輪編碼器                                               1套

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

3.2 檢測流程

非接觸式金屬磁記憶檢測技術(shù)現(xiàn)場檢測主要分為以下四個過程；

1、前期調(diào)研分析：對目標(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：開始檢測之前，評估記錄有可能會對檢測產(chǎn)生影響的管道地表物體，便于后期數(shù)據(jù)分析時，排除管道地面上的物體造成的錯誤結(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)力集中磁檢測儀主機與非接觸式檢測掃描裝置。為保證檢測長度和定位的準(zhǔn)確，工程師連接專用的測距輪編碼器測量記錄檢測長度。在埋地管道上方地面上推動掃描裝置沿管道掃描采集數(shù)據(jù)。以約2-3公里/小時的速度行進(jìn)。測距輪編碼器會把行走長度數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C并與磁場信號整合為磁場分布曲線。設(shè)置為測距輪每行走4mm采集一組磁場數(shù)據(jù)。在采集數(shù)據(jù)的同時以一定的間隔采集GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)。掃描至終點，查看并保存檢測數(shù)據(jù)。檢測數(shù)據(jù)圖譜可直接在主機屏幕上顯示，對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，驗證信號重復(fù)性和排除人為影響。重復(fù)上面步驟，直到所有的檢測完成。

因每個地區(qū)的地磁場強度不同，首先需要對應(yīng)力集中磁檢測儀進(jìn)行校準(zhǔn)。