埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)儀TSC-7M-16埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)儀TSC-7M-16的概述鋼制埋地管道在實(shí)際工程應(yīng)用中不可避免地會(huì)受到失效的威脅

埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)儀TSC-7M-16

埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)儀TSC-7M-16的概述

20世紀(jì)90年代，俄羅斯學(xué)者杜波夫首先提出利用金屬磁記憶效應(yīng)進(jìn)行金屬材料應(yīng)力檢測(cè)。金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)是一種全新的無(wú)損檢測(cè)手段，該技術(shù)主要利用鐵磁金屬管道在地磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的磁記憶效應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)以確定被檢管道的缺陷和應(yīng)力集中區(qū)。埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)是基于檢測(cè)在應(yīng)力集中區(qū)和腐蝕-疲勞損傷生長(zhǎng)區(qū)域由于管道金屬導(dǎo)磁率的變化形成的地球磁場(chǎng)畸變。由于管道形變引起的地球磁場(chǎng)的變化特性（頻率、振幅）是在一系列因素作用下產(chǎn)生的：工藝制造和安裝的殘余應(yīng)力、工作載荷及氣溫和介質(zhì)（土壤、水等）溫度波動(dòng)下的自補(bǔ)償應(yīng)力。使用俄羅斯動(dòng)力診斷公司根據(jù)金屬磁記憶法開(kāi)發(fā)的判據(jù)和軟件包進(jìn)行分析。

埋地管道磁參數(shù)檢測(cè)儀TSC-7M-16的工作內(nèi)容與主要目的

－在不改變管道工藝及其功能的條件下，確定應(yīng)力異常區(qū)域和有損壞趨勢(shì)的管段。

－確定開(kāi)挖位置，采用金屬磁記憶接觸式探頭或其他無(wú)損檢測(cè)方法在開(kāi)挖位置進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)。

－定期檢測(cè)，建立目標(biāo)管道的非接觸式檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，形成對(duì)目標(biāo)管道缺陷發(fā)展和受力狀態(tài)的監(jiān)控機(jī)制。

埋地管道磁參數(shù)檢測(cè)儀TSC-7M-16的依據(jù)規(guī)程

《采用金屬磁記憶方法無(wú)接觸磁測(cè)檢查石油天然氣主干管道及其分支的規(guī)程》

非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)原理

埋地鋼質(zhì)管道由于長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)力載荷作用會(huì)形成應(yīng)力集中區(qū)域，多為危險(xiǎn)部分。依據(jù)金屬磁記憶檢測(cè)法及磁彈性效應(yīng)：鐵磁性材料，如埋地鋼質(zhì)管道，在地球弱磁場(chǎng)作用下，應(yīng)力集中區(qū)域內(nèi)部構(gòu)件的磁疇發(fā)生不可逆的轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致該部位的磁場(chǎng)信號(hào)異常。非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)與評(píng)價(jià)技術(shù)通過(guò)使用儀器測(cè)量采集管道上方磁場(chǎng)強(qiáng)度的法向分量與切向分量、記錄磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，計(jì)算合成分量及梯度，從而識(shí)別管道的應(yīng)力集中區(qū)域。埋地管道的腐蝕、冶金缺陷、機(jī)械損傷、滑移、物理沉降等都會(huì)形成應(yīng)力集中區(qū)域，造成磁場(chǎng)異常，從而能夠被該檢測(cè)技術(shù)識(shí)別。使用埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測(cè)方法如下圖所示。

- 法向或垂直分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度（Y）

- 軸向或沿管道方向的水平分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度（X）

- 與管道軸向垂直的水平分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度（Z）

- 所有磁場(chǎng)分量在管道長(zhǎng)度方向的梯度值（dH/dx）

埋地管道非接觸磁應(yīng)力檢測(cè)儀TSC-7M-16的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、可確定埋地管道金屬管體的狀態(tài)，是對(duì)埋地鋼鐵管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的全新工藝。

2、無(wú)需大量的開(kāi)挖工作，在地上對(duì)埋地鋼鐵管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

3、無(wú)需停產(chǎn)、檢測(cè)不影響管道工作；

4、不僅可檢測(cè)管道上存在的金屬損傷，還可以檢測(cè)應(yīng)力危險(xiǎn)區(qū)域，做到防患于未然。

5、可比較不同時(shí)期同一管段的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以用來(lái)監(jiān)控缺陷的發(fā)展和受力狀態(tài)異常而產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。

6、檢測(cè)速度快，每小時(shí)可檢測(cè)約2公里的埋地管道。

7、檢測(cè)成本低，檢測(cè)不需耗材，不需大量的清理準(zhǔn)備工作。

8、定位準(zhǔn)確，可以mm為單位記錄長(zhǎng)度。

9、利用埋地管道金屬的自然磁性，不要求對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的磁化或施加電流等操作。檢測(cè)過(guò)程只是單純的感應(yīng)采集磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，不需要任何激勵(lì)源，不發(fā)射任何物質(zhì)。

10、開(kāi)挖驗(yàn)證時(shí)可使用配套的金屬磁記憶接觸式檢測(cè)配件，可在不去除防腐層的情況下，檢測(cè)管道管體的金屬狀態(tài)。

埋地管道磁參數(shù)檢測(cè)儀TSC-7M-16的檢測(cè)能力

可通過(guò)采集和分析應(yīng)力異常來(lái)判斷產(chǎn)生應(yīng)力異常的缺陷，如損傷、金屬損失（腐蝕缺陷）、由地表運(yùn)動(dòng)及沉降造成的管道變形等；可識(shí)別并定位管道環(huán)焊縫；可配合防腐層檢測(cè)，判定防腐層破損處是否存在管體缺陷或變形；

埋地管道磁應(yīng)力檢測(cè)儀TSC-7M-16的性能

俄羅斯動(dòng)力診斷公司開(kāi)發(fā)的TSC-7M-16型16通道金屬磁記憶檢測(cè)儀是用金屬磁記憶法來(lái)測(cè)量、記錄和分析各種設(shè)備與結(jié)構(gòu)件應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可測(cè)定鐵磁性金屬的應(yīng)力集中區(qū)（設(shè)備損傷的主要來(lái)源）和缺陷位置，找出設(shè)備的薄弱部位。

金屬磁記憶檢測(cè)是俄羅斯動(dòng)力診斷公司提出的全新的無(wú)損檢測(cè)方法，通過(guò)測(cè)量鐵磁性金屬的磁場(chǎng)Hp的分布，確定應(yīng)力集中區(qū)的準(zhǔn)確位置，評(píng)估其危險(xiǎn)程度。該方法得到國(guó)際上的一致認(rèn)可，頒布了ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。TSC-7M-16是金屬磁記憶檢測(cè)專(zhuān)用儀器，磁場(chǎng)強(qiáng)度使用A/m (安培/米)為單位，編碼器換算出長(zhǎng)度值，以mm為單位。本儀器為設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域和剩余壽命評(píng)估提供了嶄新的原理和手段。TSC-7M-16支持16通道的掃描裝置，適于大直徑管道、罐體等設(shè)備的大面積接觸式檢測(cè)。

埋地管道磁參數(shù)檢測(cè)儀TSC-7M-16的主要組成部分

1、   檢測(cè)主機(jī)——TSC-7M-16型16通道金屬磁記憶檢測(cè)儀主機(jī)，800x480像素彩色OLED顯示屏，45鍵防水防油鍵盤(pán)，32位微處理器，電池供電，專(zhuān)用掃描裝置接口，專(zhuān)用數(shù)據(jù)傳輸接口，堅(jiān)固儀器外殼。16個(gè)檢測(cè)通道，點(diǎn)測(cè)式、編碼器計(jì)數(shù)和以時(shí)間計(jì)數(shù)多種檢測(cè)模式，支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、回放及數(shù)據(jù)傳輸，支持傳感器校準(zhǔn)，外部磁場(chǎng)補(bǔ)償功能，支持單分量、雙分量及三分量傳感器，傳感器類(lèi)型自動(dòng)識(shí)別?？赏瑫r(shí)實(shí)時(shí)顯示16通道磁場(chǎng)分布曲線、磁場(chǎng)梯度曲線、磁場(chǎng)梯度曲線帶符號(hào)模式、磁場(chǎng)二階微分曲線、通道差值曲線、通道差值梯度曲線。

2、   數(shù)據(jù)分析軟件——MMM-System是處理金屬磁記憶檢測(cè)法獲得的有關(guān)零件、設(shè)備和結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)數(shù)據(jù)的專(zhuān)用軟件。用于應(yīng)力集中檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析、處理，圖像與數(shù)據(jù)列表輸出。支持100個(gè)數(shù)據(jù)通道的文件，可調(diào)整步長(zhǎng)、間距、檢測(cè)長(zhǎng)度。二維、三維、極坐標(biāo)圖形顯示?？赏瑫r(shí)處理多條磁場(chǎng)分布曲線，能夠管理曲線參數(shù)。根據(jù)磁場(chǎng)分布曲線（Hp曲線），程序會(huì)自動(dòng)生成梯度（Dx曲線），表征出應(yīng)力集中水平。據(jù)此，按照檢測(cè)方法，可測(cè)定極限應(yīng)力集中區(qū)（損壞發(fā)展區(qū)）。MMM-System能處理金屬磁記憶檢測(cè)儀采集到的數(shù)據(jù)，也能處理計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)直接輸入的數(shù)據(jù)。本程序也考慮到了可以編輯數(shù)據(jù)?？梢栽诖蛴C(jī)上打出曲線圖型，也可以生成圖像文件或數(shù)據(jù)列表，以便在其他程序的幫助下作進(jìn)一步處理。

3、埋地管道非開(kāi)挖檢測(cè)系統(tǒng)的埋地管道檢測(cè)掃描裝置

掃描裝置集成了三分量磁探測(cè)傳感器和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。專(zhuān)用掃描裝置用在地下2-3米深的油、氣管道的無(wú)接觸式磁測(cè)斷。集成3分量傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的專(zhuān)用的高靈敏度掃描裝置，分辨率0.1A/M。分別測(cè)量磁場(chǎng)法向分量與兩個(gè)切向分量。掃描裝置設(shè)計(jì)成伸縮桿式，長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)，傳感器間距、方向可調(diào)節(jié)，有扣緊裝置，帶計(jì)數(shù)器接口。桿長(zhǎng)度和傳感器之間的距離可依據(jù)被檢測(cè)管道的直徑進(jìn)行調(diào)整。在檢測(cè)時(shí)可使用外部計(jì)數(shù)器測(cè)量長(zhǎng)度。

掃描裝置還配置了測(cè)量輪。這個(gè)結(jié)構(gòu)可以充分改善檢測(cè)管道時(shí)應(yīng)力集中區(qū)的探測(cè)精度。適合于在城市中的平坦道路上檢測(cè)。該掃描裝置既可以用帶輪子的模式測(cè)量也可以取下來(lái)單獨(dú)使用。

埋地管道磁參數(shù)檢測(cè)儀TSC-7M-16的案例介紹

      被檢測(cè)管道是新疆烏魯木齊某油庫(kù)的埋地管道（管徑為φ508mm，管道防腐材料為環(huán)氧粉末），在距掃描起點(diǎn)23-28米位置出現(xiàn)異常磁信號(hào)。

      對(duì)上述異常信號(hào)處開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)：管道的應(yīng)力異常點(diǎn)位焊縫區(qū)域，在焊縫兩側(cè)，長(zhǎng)約為30cm的區(qū)域，開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)該區(qū)域未發(fā)現(xiàn)防腐層，表面銹蝕嚴(yán)重。對(duì)該區(qū)域管道表面進(jìn)行除銹打磨，表面遍布腐蝕坑。在焊縫7點(diǎn)鐘方向，距離焊縫13cm位置，發(fā)現(xiàn)一處腐蝕深坑，腐蝕深度為1.15mm，腐蝕坑大小為0.26mm ×0.8mm ×1.15mm，原始管道壁厚為8mm，剩余壁厚為6.85mm，屬于深度腐蝕。 

開(kāi)挖驗(yàn)證圖片