非接触式金属磁记忆检测(NCMD)的地下管道检测案例

非接触式金属磁记忆检测(NCMD)概述

众所周知,地下管道多数采用碳钢材质管道,碳钢材质管道在实际应用过程中不可避免会受到氧化腐蚀等失效的威胁。目前,在地下或水下油气管道、热力管线、供水干管和其他管道的评估中,非接触式金属磁记忆检测(NCMD)作为一种新型技术实际应用不断增多。

非接触式金属磁记忆检测基于对地球磁场(HEarth)畸变的测量,该畸变受应力集中区(SCZs)和腐蚀疲劳损伤发展区管道金属磁导率变化的影响。HEarth场的变化模式(频率、振幅)受管道应变的影响,而管道应变则是由多种因素引起的,包括残余工艺和安装应力、工作载荷以及室外空气和环境(土壤、水等)温度波动下的自补偿应力。由于疲劳裂纹等缺陷大多数位于管道的应力集中区域,且管道中存在腐蚀等微观缺陷也导致应力集中,因此实施应力集中检测不仅可以检出腐蚀等缺陷,还可以对管道危险位置进行早期预警。

非接触式金属磁记忆埋地管道检测原理阐述

金属磁记忆检测法是由俄罗斯动力诊断公司研发并推广的,该方法在检测理论和实际应用上已有25年以上的发展历史。是使用专用仪器在被检物体表面测到的磁场法向分量和切向分量强度值和变化特性,来评价设备或结构的应力-变形状态、确定应力集中区位置并评估其严重程度、找出缺陷的方法。能在缺陷产生之前确定危险的位置,实现缺陷的早期诊断。

基于金属磁记忆检测法的非接触式磁检测埋地钢铁管道技术始于2000年,使用该方法检测埋地管道,能找出并局部定位应力变形状态异常区域和处在地下、水下或其他介质下管道金属中存在的各类性质损伤。

非接触式金属磁记忆检测是基于检测在应力集中区和腐蚀-疲劳损伤生长区域由于管道金属导磁率的变化形成的地球磁场畸变。管道应力集中区和腐蚀-疲劳损伤生长区引起的地球磁场的变化特性(频率、振幅)是在一系列因素作用下产生的:工艺制造和安装的残余应力、工作载荷及气温和介质(土壤、水等)温度波动下的自补偿应力等。

非接触式金属磁记忆检测管道的数据,使用俄罗斯动力诊断公司根据金属磁记忆法开发的判据和软件包进行分析。该方法既可用于对管道状态进行综合评估,也可以与其他无损检测方法一起进行评估。

非接触检测埋地管道时同样要使用金属磁记忆法的磁参数:

-  法向或垂直分量的自漏磁场强度(Y轴)

-  轴向或沿管道方向的水平分量的自漏磁场强度(X轴)

-  与管道轴向垂直的的水平分量的自漏磁场强度(Z轴)

-  所有磁场分量在管道长度方向的梯度值(dHp/dx)

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非接触式金属磁记忆埋地管道检测技术优势

1、可确定埋地管道金属管体的状态,是对埋地钢铁管道进行无损检测的全新工艺;

2、无需大量的开挖工作,在地上对埋地钢铁管道进行无损检测;

3、无需停产、检测不影响管道工作;

4、不仅可检测管道上存在的金属损伤,还可以检测应力危险区域,做到防患于未然;

5、可比较不同时期同一管段的检测数据,可以用来监控缺陷的发展和受力状态异常而产生的磁场变化;

6、检测速度快,每小时可检测约2公里的埋地管道;

7、检测成本低,检测不需耗材,不需大量的清理准备工作;

8、开挖验证时可使用配套的金属磁记忆接触式检测配件,可在不去除防腐层的情况下,检测管道管体的金属状态。

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接触式金属磁记忆检测(NCMD)的地下管道检测案例

被检测管道是内蒙古鄂尔多斯市某油库的埋地管道(管径为φ508mm,管道防腐材料为环氧粉末)。开挖前,采用非接触式金属磁记忆检测(NCMD)仪器对地下管道进行覆盖全长度的磁记忆检测。在9号桩,距离扫描起点670米位置出现异常磁信号(如下图)。


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开挖后发现:异常信号点位置的外防腐层破损并露出管道本体。去除防腐层后,管体存在明显的有一定面积的机械损伤,并有成片的腐蚀现象。外腐蚀深度经过测深为 0.27 毫米。

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