陈 鑫，章 磊，王晓诗，于 浩

（中国石油锦西石化分公司， 辽宁 葫芦岛 125001）

长输管道直流消磁法及其ANSYS数值模拟

陈 鑫，章 磊，王晓诗，于 浩

（中国石油锦西石化分公司， 辽宁 葫芦岛 125001）

焊接具有磁性的管道焊口时，焊口剩磁产生的磁场和焊接电弧产生的磁场组成复合磁场，若复合磁场的洛伦兹力大于电磁场的收缩力，焊接电弧带电粒子的运动角度发生偏转，在宏观上表现为电弧偏吹，即磁偏吹。若电弧的偏转角度大于45º，在焊接过程中将出现严重的磁偏吹现象，反之，磁偏吹现象不明显。利用有限元软件ANSYS对管道、消磁线圈以及外部空气进行实体建模，通过对模型简化和求解，得到消磁磁场的分布情况：磁场以通电螺线管的轴线为对称轴呈对称分布，且线圈中心的磁场强度最弱，距离线圈无限远处的磁场强度为0；沿径向两端管壁的磁场强度最大，无限远处的磁场强度为0，中间区域分布较均匀。对长输管道直流消磁方法进行优化，介绍了直流消磁方法的两种基本形式。

长输管道；剩磁；消磁；磁偏吹；复合磁场；ANSYS模拟

在长输管道的建设、维修和抢修过程中，经常产生剩磁，实施焊接作业时，焊接管口存在的剩磁将导致磁偏吹现象的产生。具有一定电离程度的气体构成焊接电弧，焊接电弧的微观结构由分离且有运动方向的正、负电荷组成，流动电荷产生的电流促使电弧周围产生感应磁场。如果分布均匀的电弧磁场被破坏，局部的洛伦兹力过大，受力不均匀电弧将偏离焊条的轴线方向，与电极轴形成倾斜角度，便产生电弧偏吹，即磁偏吹。……