西安摩尔石油工程实验室股份有限公司陕西西安710000
摘要：随着中国经济的快速发展，石油天然气管道用量在不断增大，国内对石油管道的无损检测需求也在不断的加强，对石油管道的成品质量要求提升到一个更高的平台。本文将重点介绍一种经常应用于石油管道的重要无损检测技术管道漏磁检测技术的发展趋势与影响检测结果的因素，具有很大的借鉴和参考价值。
关键词：漏磁检测；发展趋势；影响因素
1概述
漏磁检测（MFL）是无损检测中最常用的一种检测方法，在现代压力管道中的应用比较广泛。漏磁检测采用磁传感器对缺陷漏磁场进行检测，形成电信号进行显示，得到了较快的发展[1]。通常所用的漏磁检测是通过对被检测元件进行检测，收集被检测元件的内在结构情况，通过物理学和数学类相关辅助工具进行分析，最后将缺陷传输到检测设备予以显示出来。漏磁检测技术的特点是可实现很高的自动化、检测稳定性比较好、定位准确、与其他检测技术相比较漏磁检测技术检测效率高。
漏磁检测过程中，采用磁化器磁化被检测的铁磁性元件时，若果被检测材料的材质是均匀的、连续的，当磁通应该是平行于材料表面的，则被检的铁磁材料表面没有磁场，因为被检测铁磁材料中的磁感应线将全部是被约束在材料中，所以几乎是没有磁感线从被检测的铁磁性材料表面穿出来。但是如果被检测铁磁材料内部存在缺陷时，这个时候通过被检测元件内部的磁感线就会被缺陷所切割，从而对通行的磁力线形成很大的磁阻场，因为所存在的缺陷磁导率很小，这时通过被检测元件的磁感线就会改变原来的运行轨迹，从而使得缺陷的两侧存在磁通的泄露而产生所谓的漏磁场。辅助设备通过检测到漏磁场的大小来定位缺陷的大小和位置。
在国际上制造漏磁设备的专业厂家很多，有的厂家制造出来的设备性能很好，而在国内由于漏磁检测技术起步较晚，大多数漏磁设备都是通过引用外国的设备和技术进行的，随着漏磁技术的不断发展，相信在不久的将来，国内市场上也会出现一些制造能力很强的漏磁设备制造厂商。
2漏磁检测技术
2.1漏磁检测的分类
漏磁检测技术从检测元件被磁化的单位大小来还划分，可分为整体性磁化和局部性磁化两种类型。整体性磁化能够很容易使得被检测元件得到均匀磁化的效果。局部磁化漏磁检测具有检测装置体积小、能源消耗小、成本低的特点。而进行无缝管道漏磁检测时，要是从磁化的角度来划分的话，可分为周向励磁和轴向励磁。从漏磁检测技术的基本原理可以看出，如果想要过的较好的检测效果，就应该使得漏磁检测所产生的磁场强度达到最大值，这时应该是漏磁场所产生的磁场磁力线垂直于缺陷的时候。综上所知，在进行漏磁检测时检测被检测元件的轴向缺陷时，应采用轴向磁化的磁场来检测；相反，当需要检测被检测元件纵向的缺陷时，应该采用垂直于纵向的周向磁场来检测。
2.2漏磁检测的优点与局限性
漏磁检测技术具有很多的优点，比如检测效率高、检测自动化程度高、具有很强的检测可靠性和缺陷检测可进行量化等。任何一种检测技术都不是万能的，漏磁检测技术也有它的局限性，比如在使用漏磁检测时被检测的元件必须具有铁磁性，而且检测的灵敏度相对其他检测技术来说较低，如果需要检测一个外形比较复杂的元件漏磁检测技术就不能适用了。
2.3漏磁检测流程
漏磁检测的基本流程如图1所示。
图1漏磁检测流程图
3漏磁场的影响因素
在现实的检测过程中，被检测元件里面存在的缺陷差别比较大，其几何形状往往比模拟过程中的缺陷复杂的多得多，所以想要准确计算其漏磁场是非常困难的事情。在检测中，要使它们的漏磁场达到足以形成明确显示的程度是很有意义的，这里,必须考虑影响缺陷漏磁场强弱的各种因素[2]。影响缺陷漏磁场的因素主要有三个方面。
3.1磁化场对漏磁场的影响
（1）当被检测元件被磁化的程度比较低的时候，其产生的漏磁场就比较小，而且漏磁场强度增加的比较缓慢；
（2）要是漏磁场的磁化迅速增大，就需要是的磁感应强度能够达到其饱和值的百分之八十以上，这个时候漏磁场的幅值也比较大；
（3）所检测钢管表面的磁感应强度的大小与漏磁场及其分量值成正比关系；
（4）缺陷侧壁外法向矢量之间的夹角余弦和漏磁场及其分量与磁化场方向成正比。
3.2所检测缺陷大小、位置和方向对漏磁场的影响
（1）要使漏磁场达到最强，必须使得磁化场方向与缺陷垂直，；
（2）要使漏磁场几乎为零，就需要磁化场方向与缺陷平行；
（3）当缺陷靠近漏磁场表面时形成的漏磁场是最大的，当缺陷逐渐远离漏磁场表面时，形成的漏磁场会迅速降弱；
（4）如果缺陷的深度比较小，那么随着缺陷深度的增大，漏磁场也增加的很快，但是当缺陷的深度增大到一定程度以后漏磁场增加会缓慢下来；
（5）如果被检测元件的缺陷宽度相同，那么随缺陷深度的增加，漏磁场也会随之增大；
（6）材料中百分之二十到百分之九十的间隙缺陷，如果它们能够较大程度地垂直于主磁场都会被检测得到，并会正确地进行分类。
3.3被检测工件工况及材质对漏磁场的影响
根据钢材的性能特性所知，钢材的磁性大小跟钢材的热处理状态和所含元素成分有很大的关系，尤其是含碳量的大小。如果是相同大小的缺陷、相同强度的磁场及不同磁性的被检测材料，其缺陷所产生的漏磁场大小是不一样的，这主要有以下三个原因：
（1）即使是同样的被检测材料，如果其热处理的状态不一样，那么所产生的磁导率也不一样，这样缺陷处所形成的漏磁场也不一样；
（2）如果被检测元件的几何形状不一样，则被测物体磁性不同，即使表面的磁性场相同，其缺陷处的漏磁场也不同，则磁导率越低的材料其漏磁场也越小；
（3）如果被检测元件表面存在覆盖层，漏磁场的强度将与表面覆盖层的厚度成反比关系。
3.4缺陷形态对漏磁场的影响
（1），当缺陷长度与磁场相互垂直且边缘不规则的时候，其漏磁最强；
（2）当裂纹凹凸不平且比较紧密时，其漏磁场比较强；
（3）宽的、平滑的凹坑漏磁场弱；
（4）缺陷宽度和缺陷深度的乘积与漏磁场成比例。
4漏磁检测技术发展趋势
虽然国内漏磁技术发展起步较晚，但是其发展速度迅猛。笔者认为在不久的将来漏磁检测技术的应用研究也必将朝着更趋于更完善、更成熟的方向发展，主要发展趋势有以下几个方向：
（1）更高的处理速度；
（2）高性能传感器及智能传感器；
（3）仪器的智能化，小型化；
（4）专家系统的融入；
（5）多信息融合技术；
（6）高可靠性和稳定性；
（7）界面更为友好直观；
（8）操作更为简易快捷；
（9）在线，离线检测的机电一体化；
（10）网络技术的融入；
（11）在役设备检测信息管理及跟踪分析方面的研究。
参考文献
[1]陈海英，李华桃.常用无损检测方法的特点及应用选择.无损探伤，2009，33(5)：23-24.
[2]蒋奇，隋青美，高瑞.管道缺陷漏磁场和缺陷尺寸的关系.物理测试，2004，6：11-13.