埋地管道非接觸磁應力檢測儀TSC-7M-16

埋地管道非接觸磁應力檢測儀TSC-7M-16的概述

20世紀90年代，俄羅斯學者杜波夫*先提出利用金屬磁記憶效應進行金屬材料應力檢測。金屬磁記憶檢測技術是一種全新的無損檢測手段，該技術主要利用鐵磁金屬管道在地磁場中所產生的磁記憶效應，通過檢測以確定被檢管道的缺陷和應力集中區。埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測是基于檢測在應力集中區和腐蝕-疲勞損傷生長區域由于管道金屬導磁率的變化形成的地球磁場畸變。由于管道形變引起的地球磁場的變化特性（頻率、振幅）是在一系列因素作用下產生的：工藝制造和安裝的殘余應力、工作載荷及氣溫和介質（土壤、水等）溫度波動下的自補償應力。使用俄羅斯動力診斷公司根據金屬磁記憶法開發的判據和軟件包進行分析。

埋地管道磁參數檢測儀TSC-7M-16的工作內容與主要目的

－在不改變管道工藝及其功能的條件下，確定應力異常區域和有損壞趨勢的管段。

－確定開挖位置，采用金屬磁記憶接觸式探頭或其他無損檢測方法在開挖位置進行補充檢測。

－定期檢測，建立目標管道的非接觸式檢測數據庫，形成對目標管道缺陷發展和受力狀態的監控機制。

埋地管道磁參數檢測儀TSC-7M-16的依據規程

《采用金屬磁記憶方法無接觸磁測檢查石油天然氣主干管道及其分支的規程》

非接觸式金屬磁記憶檢測系統的檢測原理

埋地鋼質管道由于長時間應力載荷作用會形成應力集中區域，多為危險部分。依據金屬磁記憶檢測法及磁彈性效應：鐵磁性材料，如埋地鋼質管道，在地球弱磁場作用下，應力集中區域內部構件的磁疇發生不可逆的轉向，導致該部位的磁場信號異常。非接觸式金屬磁記憶檢測技術與評價技術通過使用儀器測量采集管道上方磁場強度的法向分量與切向分量、記錄磁場強度變化，計算合成分量及梯度，從而識別管道的應力集中區域。埋地管道的腐蝕、冶金缺陷、機械損傷、滑移、物理沉降等都會形成應力集中區域，造成磁場異常，從而能夠被該檢測技術識別。使用埋地管道的非接觸式金屬磁記憶檢測方法如下圖所示。

- 法向或垂直分量的磁場強度（Y）

- 軸向或沿管道方向的水平分量的磁場強度（X）

- 與管道軸向垂直的水平分量的磁場強度（Z）

- 所有磁場分量在管道長度方向的梯度值（dH/dx）

埋地管道非接觸磁應力檢測儀TSC-7M-16的技術優勢

1、可確定埋地管道金屬管體的狀態，是對埋地鋼鐵管道進行無損檢測的全新工藝。

2、無需大量的開挖工作，在地上對埋地鋼鐵管道進行無損檢測。

3、無需停產、檢測不影響管道工作；

4、不僅可檢測管道上存在的金屬損傷，還可以檢測應力危險區域，做到防患于未然。

5、可比較不同時期同一管段的檢測數據，可以用來監控缺陷的發展和受力狀態異常而產生的磁場變化。

6、檢測速度快，每小時可檢測約2公里的埋地管道。

7、檢測成本低，檢測不需耗材，不需大量的清理準備工作。

8、定位**，可以mm為單位記錄長度。

9、利用埋地管道金屬的自然磁性，不要求對被檢測對象進行專門的磁化或施加電流等操作。檢測過程只是單純的感應采集磁場強度數據，不需要任何激勵源，不發射任何物質。

10、開挖驗證時可使用配套的金屬磁記憶接觸式檢測配件，可在不去除防腐層的情況下，檢測管道管體的金屬狀態。

埋地管道磁參數檢測儀TSC-7M-16的檢測能力

可通過采集和分析應力異常來判斷產生應力異常的缺陷，如損傷、金屬損失（腐蝕缺陷）、由地表運動及沉降造成的管道變形等；可識別并定位管道環焊縫；可配合防腐層檢測，判定防腐層破損處是否存在管體缺陷或變形；

埋地管道磁應力檢測儀TSC-7M-16的性能

俄羅斯動力診斷公司開發的TSC-7M-16型16通道金屬磁記憶檢測儀是用金屬磁記憶法來測量、記錄和分析各種設備與結構件應力應變狀態的檢測系統。該系統可測定鐵磁性金屬的應力集中區（設備損傷的主要來源）和缺陷位置，找出設備的薄弱部位。

金屬磁記憶檢測是俄羅斯動力診斷公司提出的全新的無損檢測方法，通過測量鐵磁性金屬的磁場Hp的分布，確定應力集中區的**位置，評估其危險程度。該方法得到國際上的一致**，頒布了ISO國際標準。TSC-7M-16是金屬磁記憶檢測專用儀器，磁場強度使用A/m (安培/米)為單位，編碼器換算出長度值，以mm為單位。本儀器為設備檢測*域和剩余壽命評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、罐體等設備的大面積接觸式檢測。

埋地管道磁參數檢測儀TSC-7M-16的主要組成部分

1、   檢測主機——TSC-7M-16型16通道金屬磁記憶檢測儀主機，800x480像素彩色OLED顯示屏，45鍵防水防油鍵盤，32位微處理器，電池供電，專用掃描裝置接口，專用數據傳輸接口，堅固儀器外殼。16個檢測通道，點測式、編碼器計數和以時間計數多種檢測模式，支持數據存儲、回放及數據傳輸，支持傳感器校準，外部磁場補償功能，支持單分量、雙分量及三分量傳感器，傳感器類型自動識別。可同時實時顯示16通道磁場分布曲線、磁場梯度曲線、磁場梯度曲線帶符號模式、磁場二階微分曲線、通道差值曲線、通道差值梯度曲線。

2、   數據分析軟件——MMM-System是處理金屬磁記憶檢測法獲得的有關零件、設備和結構件的應力應變狀態數據的專用軟件。用于應力集中檢測數據的分析、處理，圖像與數據列表輸出。支持100個數據通道的文件，可調整步長、間距、檢測長度。二維、三維、極坐標圖形顯示。可同時處理多條磁場分布曲線，能夠管理曲線參數。根據磁場分布曲線（Hp曲線），程序會自動生成梯度（Dx曲線），表征出應力集中水平。據此，按照檢測方法，可測定極限應力集中區（損壞發展區）。MMM-System能處理金屬磁記憶檢測儀采集到的數據，也能處理計算機鍵盤直接輸入的數據。本程序也考慮到了可以編輯數據。可以在打印機上打出曲線圖型，也可以生成圖像文件或數據列表，以便在其他程序的幫助下作進一步處理。

3、埋地管道非開挖檢測系統的埋地管道檢測掃描裝置

掃描裝置集成了三分量磁探測傳感器和模-數轉換器。專用掃描裝置用在地下2-3米深的油、氣管道的無接觸式磁測斷。集成3分量傳感器與模數轉換器的專用的高靈敏度掃描裝置，分辨率0.1A/M。分別測量磁場法向分量與兩個切向分量。掃描裝置設計成伸縮桿式，長度可調節，傳感器間距、方向可調節，有扣緊裝置，帶計數器接口。桿長度和傳感器之間的距離可依據被檢測管道的直徑進行調整。在檢測時可使用外部計數器測量長度。

掃描裝置還配置了測量輪。這個結構可以充分改善檢測管道時應力集中區的探測精度。適合于在城市中的平坦道路上檢測。該掃描裝置既可以用帶輪子的模式測量也可以取下來單獨使用。

埋地管道磁參數檢測儀TSC-7M-16的案例介紹

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

      對上述異常信號處開挖后發現：管道的應力異常點位焊縫區域，在焊縫兩側，長約為30cm的區域，開挖后發現該區域未發現防腐層，表面銹蝕嚴重。對該區域管道表面進行除銹打磨，表面遍布腐蝕坑。在焊縫7點鐘方向，距離焊縫13cm位置，發現一處腐蝕深坑，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。 

開挖驗證圖片