ACFM技术—开启超低温管道安全检测新赛道

前言

随着我国氢能产业、液化天然气（LNG）、液态二氧化碳储能、低温化工等能源项目加速落地，一大批-40℃~196℃甚至更低温度的超低温压力管道投入长周期运行。超低温管道作为能源输送的“生命线”，长期在深冷交变工况下服役，焊缝位置极易萌生低温脆裂、疲劳裂纹、应力腐蚀等危害性缺陷。一旦裂纹发生扩展，将引发介质泄漏、燃爆、低温冻伤等重大安全事故。

传统无损检测手段在超低温管道现场检验中短板凸显：渗透检测、磁粉检测受低温霜冻、试剂结冰限制；超声检测耦合剂易冻结，声速漂移造成缺陷误判漏检；射线检测检测效率低，存在辐射风险，无法满足在役管道快速筛查需求。而交流电磁场检测技术（ACFM，Alternating Current Field Measurement）凭借非接触检测、耐高/低温、带涂层检测、可定量裂纹尺寸等独有优势，成为超低温奥氏体不锈钢管道焊缝缺陷检测的优选方案。今天这篇文章，我们就用通俗的语言，从技术原理、行业痛点、现场工程案例、工艺优化方向以及未来发展前景五个维度，深度剖析ACFM技术在超低温管道检测的研究与应用。

图1石化企业带保温层低温管线

一、什么是交流电磁场检测技术？

很多一线检验检测人员经常会把ACFM和常规涡流检测混为一谈，其实二者的底层检测逻辑有着本质区别。

ACFM属于电磁类无损检测技术，诞生于上世纪80年代英国伦敦大学，技术核心原理可以简单概括为“激励扰动信号采集缺陷定量”四步流程。检测主机驱动探头内部的激励线圈，在不接触工件的前提下，于导电金属工件表面感应生成一层均匀分布的交变感应电流场。在管道母材、焊缝无任何缺陷的位置，

感应电流沿着工件表面平稳流动，电流分布均匀，探头采集到的磁场信号平滑无波动。

当探头扫查至表面或者近表面裂纹缺陷处，裂纹属于绝缘缝隙，感应电流无法直接穿过裂纹，只能被迫从裂纹两端、裂纹底部绕行，电流流线发生明显畸变，缺陷上方空间的磁场分量随之产生扰动。检测探头内置的高精度磁敏传感器，同步采集Bx（平行于扫查方向磁场分量）与 Bz（垂直工件表面磁场分量）两组关键波形信号。技术人员对照标准信号图谱，即可直接判定裂纹的位置、长度，同时借助内置数学模型计算出裂纹的埋藏深度，完成缺陷的定量评估工作。

图2 交流电磁场检测原理

上一篇：没有了