石油和天然氣管道作為一種高效的運(yùn)輸方式,已經(jīng)發(fā)展成為我國現(xiàn)代工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的重中之重,被稱為“能源血脈”。目前我國部分長輸管道已逐步進(jìn)入老化階段,因管道的材質(zhì)產(chǎn)生腐蝕和一些外力因素而造成的損傷,使得管道的運(yùn)行存在很大安全隱患,對(duì)人民的生活財(cái)產(chǎn)造成了巨大的威脅,在漏磁檢測(cè)裝置中,傳統(tǒng)永磁勵(lì)磁存在磁化強(qiáng)度改變困難,且當(dāng)中斷勵(lì)磁后管道仍存在剩磁、難以進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)等問題,因此尋求一種替代永磁的方法、在此環(huán)境下,針對(duì)管壁材料下不同缺陷的漏磁信號(hào)分布規(guī)律進(jìn)行分析,識(shí)別缺陷的前提是對(duì)缺陷的大小與漏磁信號(hào)的特征之間關(guān)系進(jìn)行定量化的判定,通過仿真替代部分重復(fù)性試驗(yàn)對(duì)漏磁信號(hào)進(jìn)行研究,這對(duì)實(shí)際工程的管道檢測(cè)具有一定意義。針對(duì)傳統(tǒng)永磁檢測(cè)的勵(lì)磁裝置涉及的問題,基于電磁場(chǎng)原理及麥克斯韋方程組對(duì)電磁勵(lì)磁磁路和永磁勵(lì)磁磁路模型進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,得到電磁勵(lì)磁的線圈參數(shù)對(duì)勵(lì)磁效果的影響;對(duì)永磁勵(lì)磁和電磁勵(lì)磁的磁化效果的差異性進(jìn)行對(duì)比,探究有限元法對(duì)電磁場(chǎng)的計(jì)算過程及在Comsol軟件中的聯(lián)系。建立一種以直流線圈為勵(lì)磁源的仿真模型,優(yōu)化模型參數(shù),為利于重復(fù)性試驗(yàn),在Comsol中利用和管壁相同參數(shù)的鋼板模擬實(shí)際管壁,對(duì)不... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

管道爆炸事故Fig.1.1Atthesceneofthepipeline

第2章管道漏磁檢測(cè)理論研究11如圖所示，兩種磁導(dǎo)率不同的介質(zhì)被分界面分割，介質(zhì)1和介質(zhì)2中的磁感應(yīng)強(qiáng)度法向分量分別為B1n和B2n；介質(zhì)1和介質(zhì)2周向分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量分別為H1t和H2t，磁感應(yīng)與法線的夾角為θ1、θ2，介質(zhì)1、介質(zhì)2的磁導(dǎo)率為μ1、μ2，根據(jù)在兩種磁介質(zhì)的邊界條件可得：2nn1BB（2.4）ttHH21（2.5）介質(zhì)兩側(cè)的磁導(dǎo)率比等于界面兩側(cè)的磁感應(yīng)線與法線之間角度的正切比即：2121tantan（2.6）磁感應(yīng)線從介質(zhì)1入射，在分界面處折射后從介質(zhì)2處射出，當(dāng)μ1的大小遠(yuǎn)大于μ2時(shí)，θ2無限趨近于0，θ1趨近于90度，此時(shí)，介質(zhì)1內(nèi)部的磁感應(yīng)線變得非常密集并且平行于分界面，構(gòu)成介質(zhì)1材料的磁導(dǎo)率越大，則θ1越趨近于90度。2.1.4漏磁場(chǎng)形成機(jī)理漏磁場(chǎng)是勵(lì)磁源產(chǎn)生，磁感應(yīng)線由于折射泄漏在空氣中而形成的磁場(chǎng)能量。若沒有缺陷，磁體的磁感應(yīng)線在材料內(nèi)部閉合傳播不對(duì)外顯磁性，當(dāng)磁感線折射到空氣中就會(huì)形成漏磁常漏磁現(xiàn)象可以用帶有缺陷的試件內(nèi)部磁通量發(fā)生變化來解釋。一個(gè)帶有方形缺陷的鋼板如圖2.3所示，圖a是帶有缺陷的鋼板，圖b是鋼板缺陷處的截面示意圖。設(shè)鋼板橫截面的表面積是A，缺陷的截面積是a，因此帶有缺陷的鋼板的截面積是A2=A-a。圖2.3試件截面積Fig.2.3Samplecross-sectionalareaa帶缺陷的鋼板b鋼板截面圖Aaa假設(shè)鋼板被放置于磁場(chǎng)強(qiáng)度穩(wěn)定均勻的磁場(chǎng)中，若鋼板無缺陷時(shí)，其橫截面處的磁通量大小為：AB1（2.7）根據(jù)安培磁定律可知，鋼板的磁通量總和恒定為0，若有缺陷，鋼板截面處的磁感A

第2章管道漏磁檢測(cè)理論研究11如圖所示，兩種磁導(dǎo)率不同的介質(zhì)被分界面分割，介質(zhì)1和介質(zhì)2中的磁感應(yīng)強(qiáng)度法向分量分別為B1n和B2n；介質(zhì)1和介質(zhì)2周向分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量分別為H1t和H2t，磁感應(yīng)與法線的夾角為θ1、θ2，介質(zhì)1、介質(zhì)2的磁導(dǎo)率為μ1、μ2，根據(jù)在兩種磁介質(zhì)的邊界條件可得：2nn1BB（2.4）ttHH21（2.5）介質(zhì)兩側(cè)的磁導(dǎo)率比等于界面兩側(cè)的磁感應(yīng)線與法線之間角度的正切比即：2121tantan（2.6）磁感應(yīng)線從介質(zhì)1入射，在分界面處折射后從介質(zhì)2處射出，當(dāng)μ1的大小遠(yuǎn)大于μ2時(shí)，θ2無限趨近于0，θ1趨近于90度，此時(shí)，介質(zhì)1內(nèi)部的磁感應(yīng)線變得非常密集并且平行于分界面，構(gòu)成介質(zhì)1材料的磁導(dǎo)率越大，則θ1越趨近于90度。2.1.4漏磁場(chǎng)形成機(jī)理漏磁場(chǎng)是勵(lì)磁源產(chǎn)生，磁感應(yīng)線由于折射泄漏在空氣中而形成的磁場(chǎng)能量。若沒有缺陷，磁體的磁感應(yīng)線在材料內(nèi)部閉合傳播不對(duì)外顯磁性，當(dāng)磁感線折射到空氣中就會(huì)形成漏磁常漏磁現(xiàn)象可以用帶有缺陷的試件內(nèi)部磁通量發(fā)生變化來解釋。一個(gè)帶有方形缺陷的鋼板如圖2.3所示，圖a是帶有缺陷的鋼板，圖b是鋼板缺陷處的截面示意圖。設(shè)鋼板橫截面的表面積是A，缺陷的截面積是a，因此帶有缺陷的鋼板的截面積是A2=A-a。圖2.3試件截面積Fig.2.3Samplecross-sectionalareaa帶缺陷的鋼板b鋼板截面圖Aaa假設(shè)鋼板被放置于磁場(chǎng)強(qiáng)度穩(wěn)定均勻的磁場(chǎng)中，若鋼板無缺陷時(shí)，其橫截面處的磁通量大小為：AB1（2.7）根據(jù)安培磁定律可知，鋼板的磁通量總和恒定為0，若有缺陷，鋼板截面處的磁感A

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]超聲無損檢測(cè)缺陷定位與稀疏信號(hào)重構(gòu)方法[D]. 吳彪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]長輸管道周向勵(lì)磁漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 裴銳.沈陽工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3444791