基于双磁场的管道非体积损伤检测研究

管道应力集中区的应力量化对管道寿命评估及安全预防具有重要作用。弱磁检测技术是一种有效的应力集中检测方法,但是管道的硬点也会产生类似的缺陷信号对应力量化分析产生干扰。本文建立了管道非体积损伤的磁信号检测解析模型,分析了硬点及应力对管材磁特性参数的影响,对硬点及应力集中区在不同励磁强度下的信号特征进行了研究,提出利用强弱励磁的双磁场应力检测方法用以排除硬点对应力弱磁信号的干扰,对理论研究进行了试验验证。研究结果表明:弱励磁下,磁化强度随应力及硬度增大而减弱。磁化强度的衰减梯度随应力增大而增大,随硬度增大而减小;强磁激励下,磁化强度随硬度增大呈近线性减小趋势且不受应力变化影响。引入信号特征磁敏系数表征不同励磁强度下非体积缺陷的检测能力,10 kA/m励磁下,随着应力增大,磁信号的切向磁敏系数从1.54增强到25.87,随着硬度的增大,磁信号的切向磁敏系数从7.46增强到33.87,应力及硬点均有较好的识别能力;30 kA/m励磁下,随着应力增大,磁信号的切向磁敏系数从0.07增强到0.54,随着硬度的增大,磁信号的切向磁敏系数从0.49增大到4,硬点仍有较好的识别能力,应力识别能力低,因此利用强弱磁双场检测方法可以排除硬点对应力检测的干扰。

铁磁性小径管道的脉冲双远场涡流检测

针对小径管缺陷检测中的线圈感应电压峰值和过零时间点太接近,从而降低了检测分辨率的问题,提出了一种改进的脉冲双远场涡流检测技术,将两端激励线圈分别施加不同频率的脉冲信号,此时中间检测线圈的信号会出现极高峰值,不同缺陷有不同的极高峰值与其对应,通过极高峰值便可确定管道的缺陷性质。利用有限元软件ANSYS Maxwell进行了建模仿真分析,表明该方法可以初步实现缺陷类型和缺陷性质的判断。