管道是油气的主要输送方式之一,其敷设方式较浅且输送介质具有易燃易爆特性,因此有效保障管道结构安全是管道工业界最关注的问题之一,管道失效的原因多由于局部应力集中、微观缺陷和裂纹造成的。管壁产生应力集中后,会发生屈服甚至断裂,在应力的反复作用下管壁会产生疲劳裂纹,在腐蚀环境下,管壁会产生应力腐蚀裂纹,裂纹对管壁造成进一步的危害。因此,检测管道的应力状况是一种有效避免管道发生失效的手段。本文以管道为研究对象,利用磁各向异性检测管道的应力状态,该技术的原理是铁磁性材料在受到应力的过程中,其不同方向磁导率会呈现明显的不同,通过检测易磁化方向与难磁化方向的磁化率之差,以及应力与磁化率的数学关系,得到管壁的当量应力,根据应力第三强度准则判断其是否发生屈服失效。通过对铁磁性材料产生磁各向异性的原因进行研究,认为其主要受到磁晶各向异性能和应力能的影响;根据能量最低原理,研究了应力致磁各向异性现象的机理;通过对管道的受力状态进行分析,认为管壁的径向应力远小于环向应力和轴向应力,可将其等效为双轴应力状态进行分析;根据能量守恒定律,结合管壁的应力分布情况,建立了磁化率与管壁应力之间的数学模型;根据磁路欧姆定律建立了磁各向异性探头输出电压与磁化率之间的数学模型;并得出磁各向异性探头输出电压与当量应力之间的关系式。实验结果表明:在外磁场的磁化强度为300A/m的条件下,Q235钢表现出的磁化率最高;应力会使管壁内部的磁化方向发生旋转,并形成易磁化方向和难磁化方向;磁各向异性检测方式可以有效检测出管壁的主应力方向所在延长线的角度,误差在16~°以内,且该方式可定性测量管壁当量应力的大小,并对应力变化敏感,能有效检测出管壁应力集中区域的位置。