管道缺陷与补板漏磁场识别技术研究

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1、2010年管技术5设备2010第2期PipelineTechniqueandEquipmentNo．2管道缺陷与补板漏磁场识别技术研究戴光，于永亮，杨志军，杨海英(大庆石油学院机械科学与工程学院，黑龙江大庆163318)摘要：提出了管道漏磁检测过程中缺陷漏磁场与补板漏磁场的识别方法。根据微分形式的麦克斯韦方程组得出漏磁场动态数据模型。利用有限元方法建立管道漏磁检测的数值仿真模型，将缺陷、补板、缺陷与补板同时存在的漏磁场进行对比分析，并通过相邻补板漏磁场的分析，得出补板漏磁场与缺陷漏磁场的识别方法，为提高漏磁检测的精确度提

2、供了重要的理论依据。关键词：漏磁场；补板；识别方法；有限元分析中图分类号：TG115．28文献标识码：A文章编号：1004—9614(2010)02-0022—04ResearchonRecognitionTechnologyforMagneticFluxLeakageofPipelineDefectsandPatchesDAIGuang，YUYong—liang，YANGZhi-jun，YANGHai—ying(MechanicalScienceandEngineeringInstitute，DaqingPetrole

3、umInstitute，Daqing163318China)Abstract：Arecognitionmethodofthemagneticfluxleakageofdefectsandpatchesinpipelinemagneticfluxleakagetestingisproposed．ThemathematicalanalysismodelforMFLisestablished，basedonMaxwell’Sequations．Asimulationmodelisestab—lishedunderafinite

4、elementtheory．Itconductsacomparativeanalysisofthemagneticflueleakageofdefects，pathches，thepres-enceofdefectsandpatchesatthesametime；andthroughananalysisofthemagneticfieldofneighboringpatches，itobtainedtherecognitionmethodforrecognizingthedefectsandpatchesandprovi

5、dedanimportanttheoreticalbasisforenhancingtheprecisionofmagneticfluxleakage．Keywords：magneticfluxleakage；patch；recognitionmethod；finiteelementanalysis0引言×H=．，(3)漏磁检测技术是管道检测的主要手段，缺陷的漏式中：E为电场强度矢量；曰为磁通量密度矢量；日为磁场受被检测管道磁场的影响，而在实际检测过程磁场强度矢量；．，为永磁铁产生的电流密度矢量；t中，修补管道的补板也会

6、产生漏磁场，从而使管道磁为时间。场发生变化，如处理不当，将这些漏磁场与缺陷产生由于实际检测时漏磁检测仪是以一定速度从管的漏磁场相混淆，就会影响缺陷的检测精度，甚至造道中穿过，激励磁场在管道上的变化会产生环形电成误检J。目前，关于管道漏磁检测方面的研究大多流，而环形电流形成的反向磁场阻碍磁通对管壁的穿集中于缺陷漏磁信号的量化技术，而对于实际检测过透]。设检测仪在管道中运动时，传感器采集速度为程中管道补板产生的漏磁场与缺陷漏磁场的区别研，将式(1)转化为究很少，所以，该研究具有重要的实际意义。×E+一△×(1，×曰)：0(4

7、)1管道漏磁检测有限元分析模型01．1磁场有限元分析理论引入磁矢量A，将磁通量密度表示成：磁场分析问题实际上是求解给定边界条件下的B=×A(5)麦克斯韦(Maxwel1)方程组问题。对于静态磁场分析，由式(3)、式(5)可导出：微分形式的麦克斯韦方程组可写成：xfxA1．．，(6)＼，×E+=0(1)对于任意的标量，将式(5)代人式(4)整理得：·B=0(2)E：+l，×(xA)+AK(7)收稿日期：2009—10—29收修改稿日期：2009—11—13式中K为任意常量。第2期戴光等：管道缺陷与补板漏磁场识别技术研究23

8、然后定义由检测仪运动所产生的感应涡流为t，，离来进行量化处理。为了观察缺陷产生的漏磁场与应源电流为．，，则永磁铁产生的等效电流密度．，可表管道补板产生的漏磁场的不同，对缺陷模型、补板模示为型以及管道上同时存在缺陷与补板修复的模型进行J=．，+t，(8)仿真，研究它们的漏磁信号特点。由管道的对称性可得AK=0，引入材料