城市燃气管道壁厚电磁超声在线检测系统研究

韦远根，韩赞东,2，郭大勇

(1.清华大学机械工程系，北京 100084；2.摩擦学国家重点实验室，北京 100084)

0 引言

燃气在智慧城市的建设中日益重要，作为燃气运输的载体，管道总里程数不断增加[1]，管道老龄化的问题也日益突出。城市燃气管道多深埋地下，深入居民生活区，周围环境复杂，弯头、接口多，服务设施如地铁、电器等分布密集，因此管道易发生腐蚀变形等缺陷，这样的环境给管道的检修工作带来困难。而管道的壁厚腐蚀等缺陷若不能及时检修，存在管道泄漏的风险，由于燃气管道遍布城市地下，一旦燃气泄漏引起爆炸、火灾等事故，会造成巨大的生命财产损失。因此，研究使用先进的无损检测方法检测管道壁厚缺陷，有利于评估管道生命健康状况，对预防管道事故、维护管道安全运行具有重大的意义。

经过多年发展，可用于管道壁厚缺陷检测的无损检测技术主要包括漏磁、超声、远场涡流以及电磁超声等技术。漏磁检测技术应用广泛，发展成熟，其不足是漏磁检测装置需要携带足量的强磁铁以保证管壁充分磁化，因此装置庞大笨重，便携性差，而且漏磁技术在缺陷信号识别处理等方面还存有困难，检测精度不高，难以定量分析[2-4]。远场涡流检测技术优点是非接触检测、检测时无需清洁等，尤其适用于大面积的管道壁厚缺损识别检测，但远场涡流检测信噪比较低，检测精度不高[5-7]。超声波检测技术优点在于检测设备小而轻，便于携带，检测精度高、灵敏度好，有较大的适用范围，其主要缺点是在检测过程中需要使用耦合剂，对气体管道包括城市燃气管道等适用性不好[8-9]。……