基于漏磁检测技术的储罐底板缺陷判定与评估
摘要储罐在长期的生产运行中，底板非常容易发生腐蚀，并且储罐底板的腐蚀等缺陷不易检测。
尤其是在石油石化行业，储罐底部的腐蚀穿孔是储罐安全的重要隐患，威胁到生产和生命安全。
漏磁检测技术作为一种无损检测技术，能够适用于储罐底板的检测和评价，具有扫描效率高、检测结果准确等优势，已经成功应用在储罐无损检测中。
关键词漏磁检测；储罐底板；缺陷
前言
石油石化行业中，储罐是储装和运送原油、成品油以及石化产品的重要设备。
但是，由于储罐制造水平、施工工艺以及使用管理等多方面因素，储罐物料泄露事件时有发生。
大型的常压储罐检测，采用停产、倒空、清罐、割板检查的传统检测方式，耗时长、工作量大、经济成本高，已经不能满足原油储备及运送的需求，迫切需要一种能够实现不开罐快速安全检测的仪器。
漏磁检测技术直接用于表面有漆层覆盖的铁磁构件，并且从构件的外部检测出内部的缺陷，同时可以根据漏磁信号对储罐缺陷的大小和深度做出评估。
本文主要研究漏磁检测系统的主要组成部分，以及漏磁检测技术对储罐底板不同缺陷的判定与评估。
1 漏磁检测的基本原理及特点
根据物理学知识可知，任何物质都具有磁性，只是磁性的强弱不同。
漏磁检测的基本原理建立在铁磁性材料具有高磁导率的基础上，并且铁磁材料缺陷处的磁导率明显小于铁磁材料本身的磁导率。
铁磁性材料在磁场中被磁化时，理论上磁力线应全部通过铁磁材料并且构成闭合的磁路。
但是，如果材料便面出现缺陷，磁导率就会发生变化，磁阻增大并阻碍磁力线沿着该方向流动，磁力线会绕过缺陷重新进进入到铁磁材料中，在缺陷附近就出现了漏磁场[1]。
2 漏磁檢测仪器的系统组成
储罐底板缺陷漏磁检测仪由硬件系统和软件系统组成，硬件系统主要包括了磁化系统、数据采集系统、驱动系统、定位系统、供电及其他附属结构。
磁化系统由磁铁、极靴、衔铁等构件组成。
数据采集系统包括数字化仪、霍尔传感器、编码器、工控机等，数据采集系统可以直接采集真实可靠的漏磁信号，为储罐底板缺陷的漏磁检测提供数据支持。
驱动系统包括驱动手杆结构、运动轮等，定位系统包括定位运动轮、传动齿轮、编码器等固件。
漏磁检测系统的整体构成如图1所示。
磁化系统是整个漏磁检测仪最重要的部分，磁化系统中各个模块的性能直接决定了漏磁检测的性能。
磁化系统对漏磁信号具有重要影响，漏磁检测过程中，磁化不饱和，则漏磁信号不强，数据采集系统不能采集漏磁信号；磁化过饱和，
则磁化结构偏大，会对检测仪的安全移动产生不利影响。
漏磁检测磁化方法主要有交流磁化、直流磁化、永久磁化、复合磁化四种类型，复合磁化具有体积适中、重量轻、磁化强度高等优点，适用于本文储罐底板漏磁检测仪的设计。
数据采集系统可以采集漏磁信号，通过霍尔元件可以采集漏磁场信号，并将采集的漏磁信号转化为电信号，便于后续信号的分析与处理。
编码器可以记录在储罐底板缺陷检测过程中检测仪器行驶的距离，编码器将角位移和直线位移转变为电信号，并通过数据采集系统记录下来，数据采集系统将各个信号汇总到软件数据库中，为后续的信号处理和缺陷评价提供数据基础。
驱动系统保持漏磁检测仪以一定的速度匀速运动，定位系统通过定位运动轮、大小传动齿轮、编码器等实现检测仪的定位，一旦检测到储罐底板的缺陷，传感器会接受相应的漏磁信号，通过定位系统可以准确判断缺陷的相对位置[2]。
3 储罐底板不同缺陷的判定与评估
储罐底板漏磁检测仪器检测效果影响因素众多，励磁源产生磁场的大小，缺陷的位置、方向和几何尺寸，被测工件的磁特性等都对检测仪的效果具有一定的影响。
本文主要研究储罐底板不同宽度、不同深度以及不同形状的缺陷对漏磁检测的影响，只有更好的分析漏磁检测的影响因素，以及对不同缺陷的敏感程度才能更加准确的对储罐底部的缺陷进行判定和评估。
储罐底板缺陷宽度和气隙不变的情况下，缺陷漏磁场磁通量密度水平方向分量和竖直方向会随着深度的增加，漏磁场磁力线密度和强度增强，所以由检测结果可以得出缺陷深度越大，越容易被检测出来。
储罐底板缺陷深度不变情况下，随着储罐底板缺陷宽度的增加，磁通信号曲线的峰值出现骤降，并且磁通信号的水平分量随着缺陷的宽度的增加而减小，磁通量的垂直分量随着储罐底板缺陷宽度的增加，出现先增大后平缓的变化趋势[3]。
4 结束语
大型储罐是石油石化行业的重要设备，储罐的安全关系到企业的安全运营，传统的储罐泄露检测方法费时费力，并且检测准确率不高。
本文设计的储罐底板检测仪基于漏磁检测原理，重点分析了漏磁检测系统的各个组成部分，并结合储罐底板的不同缺陷类型验证了漏磁检测的性能。
参考文献
[1] 汪开凯，宋凯，王振，等.便携式储罐底板三维漏磁检测系统研制[J].仪表技术与传感器，2017，（11）：80-85.
[2] 徐其瑞，石永生，熊龙辉，等.基于大型钢轨探伤车的顶面伤损漏磁检测技术研究[J].中国铁路，2017，（10）：39-44.
[3] 赵洋.输气管道漏磁内检测器速度控制问题研究[D].沈阳：沈阳工业大学，2012.。