管道漏磁内检测技术的发展现状

20世纪90年代，美国研究学者P.Ramuhalli，L.Udpa，SS.Udpa等人深入地研究了漏磁检测技术在石油、天然气管道检测方面的理论和工程的相关问题。美国爱荷华州立大学（Iowa State University）的SunhoY.等人对影响漏磁场和漏磁信号的因素进行了研究，得到了关于漏磁场的矢量偏微分方程。AfzalM.成功地进行了直流励磁的表面裂纹三维尺寸评估的理论计算和实验部分的工作。WilsonJ.W.和TianGY利用了一个高灵敏度的三维磁场传感器，改善了目前漏磁系统的性能缺陷问题。

目前国际上在漏磁内检测技术研究工作方面走在前列的有美国、英国、德国、加拿大等。1965年，美国Tuboscope公司研制出了Linalog漏磁通型内检测器并且投入使用，尽管在当时这种内检测器还只能用于定性检测，但对管道检测研究做出了巨大的贡献，具有划时代的意义。1977年，英国研制出了ϕ600mm管道漏磁内检测设备，并且利用该设备对其管辖的天然气管道进行了在役检测，第一次采用定量分析方法对管道材料的特性及失效机理进行了分析。20世纪80年代后，发达国家都相继投入了大量人力和经费在这方面开展研究。目前，国外较有名的漏磁内检测公司有美国的Tuboscope公司、英国的BritishGas公司、美国的GE-PⅡ公司及德国ROSEN公司等，其生产的产品已经基本达到了系列化和多样化，完全具备向用户提供检测服务和系列检测设备的能力。漏磁内检测装置可以有效地检测腐蚀刨槽、腐蚀凹坑、金属缺失和孔缺陷，其独特的磁化器和传感器设计确保较高的检测灵敏度和准确性，可有效维护管道的完整性。

在国内，清华大学、华中科技大学、上海交通大学、天津大学、沈阳工业大学、合肥工业大学等高等院校的学者对漏磁无损检测进行了深入的、广泛的研究，目前已经在漏磁检测机理、数据处理、系统构成、算法和部分环境的应用方面展开研究并取得了一系列的成果。(www.xing528.com)

管道漏磁内检测技术的应用在我国起步比较晚，从20世纪90年代开始，中国石油天然气管道局（以下简称管道局）和原四川石油管理局一同将国外漏磁内检测技术引入国内，进行工程化应用。1994年，管道局从美国Vetco公司引进ϕ273mm型和ϕ529mm型管道漏磁腐蚀和变形内检测器。使用ϕ273mm型内检测器在国内完成了阿塞线360km、新疆北火三线130km及青海花格线430km等管道的腐蚀及变形检测。使用ϕ529mm型内检测器完成了秦京线360km和新疆克乌线295km等管道的腐蚀及变形检测。1997年从美国Tuboscope公司引进ϕ720mm型管道漏磁内检测器，并利用其在国内完成了鲁宁线、东北管网等管道的腐蚀检测，在国外完成了苏丹1500km管道的腐蚀检测。检测发现，由于历史原因，国内的在役老油气管道在设计、建设时，没有考虑管道的在线检测问题，管径、弯头规格多样且不规范，国外的检测器不完全适用于我国的在役老管道缺陷检测。中国石油天然气管道局管道技术公司于1998年合作研制出了ϕ377mm型管道漏磁内检测器，可在线检测出管道内外腐蚀的程度和位置，以及管道的机械损伤、材质缺陷，对防止原油泄漏、保障管道正常输送具有重要意义。近年来，管道局又开发研制了大量不同口径的漏磁内检测设备，实现了ϕ273～ϕ720mm所有口径管道检测器的系列化。中国石油天然气管道局管道技术公司与英国Advan_- tica公司合作，研制出适用于输气管道检测的ϕ660mm型管道漏磁检器，并成功应用于陕京一线管道的全线检测。2005年两个公司合作研制的ϕ1016mm型高清晰度管道漏磁检测器已投入工业现场应用，其运行指标为：探头间距6.9mm，探头数量800个，检测距离350km，检测壁厚≤32mm，最大压力14MPa，检测速度0.5～7m/s，运行温度-10～+70℃，最小孔径ϕ859mm，最小弯头1.5D；其精度指标为：最小缺陷深度（5%～10%）壁厚，测量精度±10%壁厚，距最近参考点的轴向定位精度±0.1%，周向定位精度±5°，可信度水平＞80%。

2000年，沈阳工业大学杨理践教授领导的课题组与新疆三叶管道技术有限责任公司合作，开展了“高精度管道漏磁在线检测系统”项目的研究，解决了管道内检测技术的大量基础技术问题和理论问题，提出了漏磁检测技术的实现方法，研制成功了ϕ377mm型管道内检测设备样机，并利用其进行管道工程检测，完成管道缺陷、管壁几何结构变化、管壁材质变化、缺陷内外分辨、管道特征分辨（管箍、补疤、弯头、焊缝、三通等）的检测，提供了缺陷面积、深度、方向、位置等较为全面的信息。该项目的完成使我国具有了自主知识产权的高精度管道漏磁在线检测智能系统，从此我国长距离油气输送管道等的安全检测不再受制于人。2004年开展高精度管道漏磁在线检测系统的研制，研究成功ϕ273mm型、ϕ325mm型、ϕ425mm型、ϕ529mm型等管道内检测设备，这些检测设备近年来已完成近4000km管道的工程检测。该项目的成功完成，填补了国内空白，很好地推进了国内长输油气管道内检测技术的发展和应用。目前，我国已拥有具有独立知识产权的智能PIG，成为国际上进行智能PIG研究、制造、服务的少数国家之一。2007年为中国石油化工股份有限公司成功研制的ϕ720mm型长输管道漏磁内检测器，可实现管道缺陷壁厚探伤分辨率达0.01T、精度达0.05T（T为管道壁厚）。