针对长输油气管道漏磁内检测技术的相关思考

王怡佳 蒋志卿

摘 要：社会经济飞速发展模式下，油气资源的需求量也在不断增加，为了更好地满足社会发展对油气资源的要求，我们应采取科学的对策提升油气管道漏磁内检测技术水平，尽可能降低油气管道的安全事故发生率，确保油气资源的安全稳定输送。该文主要论述了长输油气管道漏磁内检测技术的相关概念，及其检测技术原理和检测系统的构成，希望能够有效提升长输油气管道漏磁内检测技术水平。

关键词：长输油气;管道漏磁内检测技术;提升

前言

社会经济飞速发展背景下，油气资源的需求量也在不断提升，油气管道的创建、运用和发展也得到了人们的重视和关注，只有不断创建科学的长输油气管道，并提升长输油气管道漏磁内检测技术，才能确保石油和天然气的安全稳定运输。油气输送管道的安装、使用过程中，可能会受到外界环境的影响出现管道变形、影响输送的问题，为了提升油气管道输送的安全可靠性，我们应不断提升长输油气管道检测技术水平，尽量采用管道漏磁内检测技术。长输油气管道检测技术可分为管道外检测技术和管道内检测技术两种。管道外检测技术是指在地面不开挖的情况下，对管道外腐蚀完整性进行检测评价，减小外腐蚀对管道完整性的影响，但管道外检测技术只适用于地表或裸露的管道，不适用于地下和海底的管道，无法对管道实现全面检测。管道内检测技术是指在不影响管道正常安全运行的前提下，通过载有无损检测设备和信号采集、处理及存储系统的智能型清管器，以管内所输送介质为行进动力，对管道腐蚀、变形以及裂纹程度等进行在线检测。国际上已立法明确规定应用内检测技术对管道实现检测，国内近年亦提出相应标准。近年来，漏磁管道内检测技术成为便捷、可靠和广泛的管道内检测技术。

1阐述长输油气管道漏磁内检测技术的工作原理

把先进的长输油气管道漏磁内检测设备运用到管道检测工作中，能够有效提升管道检测有效性，理应得到人们的重视和关注。漏磁内检测器基于漏磁原理，检测器在管道内部受检测器的前后压差作用向前运动。永磁体布置在油气管壁附近，磁力线通过管壁形成闭合回路，当被检测区域管壁不存在金属缺失的情况时，大部分磁力线集中在管壁，沿着管壁的走向形成回路。少量的磁力线外泄到管壁以外的区域。当被检测管道存在金属损失缺陷时，管道内磁力线的走向和分布发生变化，更多的磁力线泄漏到管壁附近，处于管壁附近的漏磁传感器感应到这一泄漏磁场变化，存储和记录磁场信息，后期经过数据处理来评估管道缺陷的几何尺寸，達到管道金属损失检测的目的。

2长输油气管道漏磁内检测系统的重要组成部分

2.1管道检测系统的驱动部分

管道检测系统的驱动部分主要是由不同的驱动皮碗构成的，检测设备安放到油气管道内部，借助驱动皮碗建立前后的压力差，推动检测器沿着管线向前运动。其驱动力必须大于检测器与管道内壁的摩擦阻力和磁性吸附力。驱动皮碗通常放置在漏磁内检测器前端，与其他皮碗共同起到动力源和支撑整个检测器与管道轴线同心的作用。管道漏磁内检测器一般有多个皮碗，主要是为了检测器顺利通过管道的三通、阀门等。当检测器运行到管道三通时，由于三通的分流作用，驱动皮碗的驱动力瞬间降低，此时就需要第2个驱动皮碗提供检测器向前的驱动力，需要注意的是相邻的两个驱动皮碗间距必须足够大。

2.2管道检测系统的磁化部分

管道检测系统的磁化部分主要是由永磁体或者电池供电的电磁体构成的，磁化设备上包含固定的钢刷，其与管道内壁紧密贴合，将磁场导通到管壁。单一的漏磁内检测器磁化模块可磁化一段管壁，阵列的磁化模块共同工作，覆盖管道环向的大部分区域。相对于电磁体，永磁体被永久充磁不需要供电，广泛应用在漏磁内检测器中。基于永磁励磁结构的内检测器，永久磁化模块包含一对磁铁、磁轭、钢刷。

2.3管道检测系统的传感部分

管道检测系统的传感部分主要包含霍尔元件、支撑部件、电子系统以及耐磨片等部分。运用管道漏磁传感器记录检测过程中的漏磁场信号，该信号包含了管道金属损失的缺陷信息。漏磁传感器位于磁路的两极中间，将采集到的漏磁场信号转换成电信号，通过后续的数据采集和处理进行管道金属损失的识别和量化工作。目前，基于霍尔效应的漏磁传感器广泛应用在工程中，传感器的阵列数量直接影响检测器的环向检测的精度，单轴的传感器只能采集一个方向的漏磁场信号，所以仅能采集一个矢量信息。

2.4管道检测系统的数据采集与存储部分

管道检测系统中的数据采集和存储工作落实，主要是借助相关设备来完成的，科学采集模拟信号和数字信号的数据。在检测过程中产生的数据量较大，其信息量主要由传感器的数量、采样频率、里程决定。

2.5管道检测系统的供电部分

大多数的管道漏磁检测器都是借助电池完成传感器、数据采集和储存的供电任务。电池的自身容量关系到系统检测的最大里程高低。电源系统设计要满足抗击冲击和振动的需求，同时由于检测器的尺寸限制，对供电模块的尺寸和形状也提出了一定的要求。工程应用中，通常用一些高压高能电池，以便检测器在工作过程中可以检测更长距离、配置更多传感器。

2.6管道检测系统的速度控制部分

管道检测系统的速度控制部分也非常关键，主要包含驱动电机、控制电路以及转阀等部分。速度控制部分主要被运用在大口径管道检测器中，由于涡流效应和磁滞时间的影响，过快的检测器运行速度变化对检测结果的影响较大，会增加管道缺陷漏检和误检。因此大口径检测器安装速度控制模块，当检测器速度过快时，电机驱动设备旁通阀，使得部分介质穿过检测器，降低检测器的运行速度。

3结语

通过上文的论述不难看出，长输油气管道漏磁内检测技术的检测原理较为简单，检测结果准确性较高，检测操作也较为容易，可广泛应用于石油、天然气管道的缺陷检测当中。管道缺陷检测中，漏磁场分量的峰峰值、峰值间距可以作为特征量对管道缺陷尺寸进行量化。目前，管道内检测技术在管道检测工程领域中应用广泛，但依然存在漏磁内检测器的涡流效应和磁滞时间、管道裂纹检测、管道检测盲区、管道缺陷的内外壁判别等一些问题需要解决。

参考文献：

[1]路毅铭.西部管道有限责任公司发展战略研究[D].兰州：兰州大学，2017.

[2]梁宏宝，马百涛，姜勇，等.长输原油管道能耗关键影响因素研究[J].化工机械，2016，43（3）：311-319.

（1.四川省特种设备检验研究院  610100;2.四川滨大阀门有限责任公司   610036 ）