输油输气管道等承压设备因长期受到腐蚀、高压冲刷会发生壁厚减薄现象,壁厚减薄到一定程度时会发生严重的爆炸和泄露事故。因此,为了保障管道安全运行、避免事故的发生,需要定期检测管道的剩余壁厚。然而,输油输气管道多是铁磁性材料且外有包覆层,常用的无损检测方法难以有效检测其剩余壁厚。脉冲涡流检测技术是一种新兴的无损检测技术,具有穿透能力强、检测速度快等优点,能够用来检测带包覆层铁磁性管道的剩余壁厚。但是,目前在传感器参数设计、壁厚检测方法及系统设计应用等方面还存在不足,本文针对上述问题,开展了在不拆卸外包覆层情况下的油气管道剩余壁厚检测方法和技术研究,完成的主要研究工作如下:首先,通过仿真实验完成了脉冲激励参数、传感器结构和激励线圈参数的优化设计,可为传感器的设计制作和后续测试件实验提供有效指导。分析了脉冲涡流测厚的基本原理,利用有限元分析软件COMSOL建立了铁磁性试件测厚的仿真模型,完成参数的优化设计。依据参数优化结果针对不同的待测壁厚范围,设计制作了四种不同规格的脉冲涡流检测传感器,同时为脉冲激励参数的选择提供了依据。然后,通过仿真实验分别针对无包覆层和带包覆层的情况开展了铁磁性材料剩余壁厚检测方法研究。当无包覆层时,研究发现差分信号电压峰值、差分信号电压峰值时间和晚期信号斜率等三种检测信号特征量与壁厚之间均存在较好的对应关系。采用拟合法分别建立三种特征量与壁厚之间的关系模型,通过分析比较得知以晚期信号斜率为特征量反演壁厚可测范围更大且检测精度更高,因此本文确定采用晚期信号斜率特征量反演壁厚。当有包覆层时,检测传感器与管道之间存在的提离使晚期信号斜率发生明显变化,不仅导致壁厚反演精度降低而且提离高度和晚期信号斜率与壁厚之间难以直接建立明确的对应关系。为此本文提出采用支持向量机做非线性回归分析,成功建立了提离高度和晚期信号斜率与壁厚之间的关系模型。仿真实验结果表明所提方法有效降低了提离效应对检测精度的影响,当提离高度在15cm以内时可以检测5mm-21mm范围内的厚度。最后,为了验证本文所提壁厚反演方法的可行性和有效性,同时为现场应用提供基础平台,本文完成了检测系统样机设计和配套用户软件开发。加工制作了测试件并开展了相关实验测试,处理结果表明采用所设计的四种传感器能够有效检测提离高度在10cm以内时3mm-21mm范围内的壁厚,测量误差均在9%以内。论文研究成果为基于脉冲涡流的带包覆层油气管道剩余壁厚检测系统的进一步设计开发提供了必要基础。