基于有限元分析的压力管道外漏磁检测

杨志军，曲 鹏，李云辉，张志来，高月辉

(东北石油大学 机械科学与工程学院，大庆 163318)

石油化工行业中存在着大量的压力管道，其在运行过程中通常会受到内部介质和外部环境的共同作用，在长期服役后管壁极易发生腐蚀,从而影响管道的使用寿命[1-2]。因此，定期监测管道的腐蚀情况，及时发现并解决问题，减少事故的发生，延长其使用寿命，就成了企业和检测人员关心的主要问题[3]。

目前国内外有多种检测管道腐蚀缺陷的方法，其中漏磁检测技术因具有可在线检测、检测速度快、可靠性高、可实现缺陷的初步量化等优点而广泛应用于石油化工行业[4]。但目前国内对双磁化结构的管道外漏磁检测装置研究较少，故笔者从实际检测需求出发，基于漏磁检测原理，建立了双磁化结构管道外漏磁检测有限元仿真模型，并在管壁建立半球形腐蚀缺陷，研究在不同缺陷体积、管壁厚度、气隙厚度、两磁化结构张开角度等条件下的缺陷漏磁场分布情况，并利用可变径管道外漏磁检测仪进行试验，验证该装置对不同深度和不同半径腐蚀缺陷的检测效果，以减少压力管道事故的发生。

1 管道外漏磁检测的有限元分析

1.1 双磁化结构管道漏磁检测

对管道进行漏磁外检测时，一般采用单磁化结构进行检测，即磁化单元与管道组成一个磁回路，这种形式虽然能够对管道缺陷进行有效检测，但单次检测区域较小，检测效率较低。因此可以通过增加磁化结构个数的方式来增大管道的检测宽度，从而提高检测效率。……