党 伟 朱 兵

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0 引言

管道是重要的液体、气体运输工具，是国民经济建设的重要基础设施[1]。其中，地面钢质管道由于不受地下因素制约，不影响土壤环境，相对埋地管道清除事故容易、整修方便，因此广泛应用于石化运输等行业[2]。但由于钢质管道使用周期过长致使管壁腐蚀损坏，容易发生管道的泄漏事故，造成严重的后果。因此，为有效避免地面钢质管道泄漏事故的发生，有必要对其进行定期检测[3]。

地面钢质管道为避免管壁的腐蚀、延长使用周期，需要进行防腐，通常情况下，在管道的外部会包裹一层保温和防腐的复合层[4]。因此，针对地面钢质管道的损伤检测需求，还需要满足检测系统具有一定的提离效应，以保证能够在不拆除管道外保护层的前提下，对管道缺陷进行有效检测。

1 涡流磁场检测基本原理

涡流磁场有效检测的前提是在待测管道的管壁感应出感应电流。根据麦克斯韦电磁场理论可知，当交变磁场通入金属内部时，能够在金属内部感应出交变的电场，且该电场的方向垂直于磁场[5]。所以，当交变磁场接近管道时，会在管道的管壁感应出交变的电场，管道为良导体，电场的存在必然产生电流，该电流为感应电流[6]。当感应电流在流动方向上遇到管道缺陷时，电流方向会发生偏移，同时，缺陷处导体电阻率的改变也会使感应电流变化，感应电流分布的变化会致使相应管壁附近的感应磁场发生畸变[7]，所以，在管道缺陷上方就会形成畸变的磁力线分布，即管道缺陷相应位置附近的磁感应强度发生改变。……