埋地管道非開挖檢測系統(tǒng)
----TSC-3M-12金屬磁記憶檢測儀
金屬磁記憶法無接觸磁測診斷技術的簡介
金屬磁記憶檢測技術是由俄羅斯動力診斷公司發(fā)明和推廣的，該方法在檢測理論和實際應用上已有25年以上的發(fā)展歷史。是使用專用儀器在受檢物體表面測得的漏磁場法向分量和切向分量強度值和變化特性，來評價設備或結構的應力-變形狀態(tài)、分析金屬組組織結構的變化，找出缺陷的方法。基于金屬磁記憶檢測法的無接觸磁測診斷埋地鋼鐵管道技術始于2000年，使用TSC-3M-12金屬磁記憶檢測儀來檢測埋地管道，能找出并局部定位應力變形狀態(tài)和處在地下、水下或其他介質下管道金屬中存在的各類性質損傷。
非接觸式磁診斷是基于檢測在應力集中區(qū)和腐蝕-疲勞損傷生長區(qū)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等。
當按照無接觸磁測法診斷管道狀態(tài)信息時，可使用俄羅斯動力診斷公司根據金屬磁記憶法開發(fā)的判據和軟件包進行分析。該方法既可用于對管道狀態(tài)進行綜合評估，也可以與其他無損檢測方法一起進行評估。
埋地管道非開挖檢測儀TSC-3M-12是對油、氣埋地管道進行無損檢測的全新工藝，可確定埋地管道的金屬狀態(tài)。檢測速度快、檢測成本低，無需大量的開挖工作，只需開挖有磁場異常分布的位置進行驗證即可。開挖驗證也無需去除管道上的防腐層，金屬磁記憶法可在不去除防腐層的情況下，檢測管道管體的金屬狀態(tài)。
采用無接觸磁測診斷方法進行檢測的主要目的是：
－ 在不改變石油天然氣管道工藝及其功能的條件下，確定工作于*大應力條件下而且有損壞趨勢的管段。
－ 確定采用金屬磁記憶法或其他無損檢測方法作補充檢測的開挖位置。
TSC-3M-12金屬磁記憶檢測儀的設備簡介
TSC-3M-12應力集中磁檢測儀是應用金屬磁記憶法來測量、記錄和處理設備與結構的應力形變狀況的診斷數據的系統(tǒng)。由俄羅斯“動力診斷”公司開發(fā)出的****的儀器，能用于按專門的檢測方法來評估設備的應力變形狀況，并測定應力集中區(qū)。此儀器的工作原理在于測量被檢測對象表面磁場Hp的分布。磁場強度使用A/m (安培/米)為單位，長度計數器換算出長度值，以mm為單位。
該系列儀器從方法上確立了磁場Hp分布同殘余應力之間的關系。本儀器連同開發(fā)出來的適用于不同工業(yè)部門的檢測方法，對在運行中設備的診斷*域提供了嶄新的原理和手段。這里所采用的條件是，找出結構的薄弱部位，其形式是金屬的磁記憶。檢測方法符合俄羅斯聯(lián)邦國家采礦技術的規(guī)定。本儀器已被推薦進入俄羅斯聯(lián)邦國家標準。
TSC-3M-12應力集中磁檢測儀是12通道儀器，在儀器性能和產品外觀等方面具有很大的提高，除了具有TSC-1M-4應力集中磁檢測儀的全部功能外，同時擁有以下更*結構和功能特點：
· 多達12個測量通道；
· 使用配備新型雙向傳感器，多個鐵磁探測式轉換器放置成二維空間式用來同時檢測磁場的法向分量(Нру)和切向分量(Нрх)；
· 數字電路、16位微處理器、1M內存；
· 32MB存儲空間，用于寫入10-15天期間檢測結果而無須將信息轉入電腦；
· 分辨率為320X240點陣的大屏幕液晶顯示；
· 45鍵專用鍵盤；
· 能使用各種類型的掃描裝置，擴展了它的應用*域；
· 軟件直接在儀器上自動處理結果；
· 探頭可以場強值和移動長度值，速度*大可達0.5米/秒；
· 不要求對被檢測對象進行專門的磁化，因為它利用了它們運行中形成的殘余磁性；
· 不要求對被檢測表面作任何準備；
· 在檢測過程中能確定事先不知道的金屬的應力集中和缺陷的部位；
· 儀器能把數據記錄到存儲器，并可把數據轉錄入計算機中；
· 配套提供分析軟件MMM-System，可在計算機上對數據作深入的處理。
埋地管道非開挖檢測系統(tǒng)TSC-3M-12的技術參數
| HP 值量程 | ±2000 A/m |
| HP值測量通道 | 2—12通道（根據探頭） |
| *小測量步長（間距） | 1mm |
| *大測量步長（間距） | 128 mm |
| *大掃描速度（步長為1mm時） | 0.2 -0.5 m/s |
| 每個通道磁場測量的基本相對誤差 | <5%> |
| 長度測量的相對誤差 | <5%> |
| 微處理器 | 16 位 |
| 內存容量 | 1 Mb |
| 閃存容量 | 32 Mb |
| 液晶顯示 | LCD顯示屏，320x240點陣 |
| 計算機通過RS-232口傳輸數據的速度 | 115 kbps |
| 鍵盤 | 45 鍵 |
| 供電電池 | DC4.8V=4X1.2V |
| 功率消耗 | 0.8-3.0 VA |
| 工作溫度范圍 | -15°C— +55°C |
| 相對濕度范圍 | 45% - 85% |
| 幾何尺寸 | 230x105x40 mm |
| 重量 | 0.6 kg |
埋地管道非開挖檢測系統(tǒng)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(jié)，傳感器間距、方向可調節(jié)，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(qū)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。
TSC-3M-12金屬磁記憶檢測儀的數據分析軟件
軟件MM-System用以處理金屬磁記憶法取得的有關零件、設備和結構的應力形變狀況的數據。用于應力集中檢測數據的分析、處理。圖像、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。可同時處理幾條殘余磁性分布曲線，能夠管理曲線參數。根據殘余磁性分布曲線（Hp曲線），程序會自動形成梯度（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(qū)（損壞發(fā)展區(qū)）。MM-System能處理應力集中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。
TSC-3M-12埋地管道非開挖檢測系統(tǒng)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(huán)氧粉末），在距掃描起點23-28米位置出現異常磁信號。
現場檢測原始數據
對上述異常信號處開挖后發(fā)現：管道的應力異常點位焊縫區(qū)域，在焊縫兩側，長約為30cm的區(qū)域，開挖后發(fā)現該區(qū)域未發(fā)現防腐層，表面銹蝕嚴重。對該區(qū)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(fā)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
