【摘要】：電磁無(wú)損檢測(cè)是以電磁原理為基礎(chǔ),對(duì)特種類(lèi)設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、缺陷檢測(cè)的一項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。目前主要有漏磁、渦流、金屬磁記憶等幾種方法,它們各自具有不同的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與技術(shù)不足之處。本文針對(duì)近年興起的低頻電磁檢測(cè)技術(shù)展開(kāi)了研究,包括理論分析、數(shù)值仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)介紹了現(xiàn)有幾種無(wú)損檢測(cè)方法的原理及應(yīng)用,并針對(duì)目前低頻電磁技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的最新進(jìn)展做了簡(jiǎn)要介紹。2)利用COMSOL軟件對(duì)低頻電磁場(chǎng)進(jìn)行了相關(guān)模擬分析,初步推導(dǎo)出了產(chǎn)生低頻電磁場(chǎng)的渦流、漏磁內(nèi)部耦合機(jī)理,并得到了不同位置、形狀以及不同尺寸缺陷處的低頻漏磁場(chǎng)分布以及磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況。3)通過(guò)有限元仿真,對(duì)影響低頻漏磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度的參數(shù)即缺陷的位置、形狀以及尺寸,進(jìn)行了研究。本文運(yùn)用控制變量法,對(duì)不同類(lèi)型的缺陷分別進(jìn)行模擬,對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,得到不同缺陷表征參數(shù)與磁場(chǎng)的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度和低頻漏磁信號(hào)曲線(xiàn)的變化規(guī)律及趨勢(shì),從而使得檢測(cè)時(shí)能更加準(zhǔn)確識(shí)別、定量缺陷。4)在COMSOL有限元仿真軟件的基礎(chǔ)上,制定了缺陷的低頻漏磁檢測(cè)方案,同樣運(yùn)用控制變量法,通過(guò)人工試件實(shí)驗(yàn)的方法,分析了不同參數(shù)(缺陷位置、缺陷形狀及缺陷尺寸)對(duì)缺陷低頻電磁檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的影響。通過(guò)對(duì)低頻漏磁場(chǎng)變化規(guī)律的分析整合,為后續(xù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)低頻電磁檢測(cè)試驗(yàn)提供了一定的參考依據(jù)。5)開(kāi)展了實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),在所檢測(cè)的4條凝液管線(xiàn)上檢測(cè)出不同程度的內(nèi)壁腐蝕點(diǎn)及一定面積的內(nèi)壁腐蝕缺陷,從而驗(yàn)證了低頻電磁檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)可靠性以及具有高靈敏度、高檢測(cè)精度、輕巧便攜檢測(cè)速度快以及適用于大面積損傷探傷的優(yōu)點(diǎn)。
【圖文】：

承壓設(shè)備的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，同時(shí)承壓設(shè)備也逐漸在航天技術(shù)、能源技術(shù)、先進(jìn)防御技逡逑術(shù)等先進(jìn)技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)２０１５年的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有５８萬(wàn)個(gè)鍋爐、３４０逡逑萬(wàn)個(gè)壓力容器和４４萬(wàn)公里壓力管道，己經(jīng)在特種設(shè)備安全的監(jiān)管之下。如下圖１逡逑所示，承壓管道和儲(chǔ)罐組成的能源儲(chǔ)備網(wǎng)承載著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重?fù)?dān)，在其整體需求量不逡逑斷攀升的同時(shí)，對(duì)承壓設(shè)備的安全質(zhì)量也提出更高的要求。因此，對(duì)上述特種設(shè)備進(jìn)行逡逑早期安全檢查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)于國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活和財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定逡逑具有重要意義。逡逑ｍｉ逡逑ａ）高壓儲(chǔ)罐邐ｂ）石油輸送管道逡逑圖１－１承壓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｆｉｅｌｄ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ逡逑無(wú)損檢測(cè)技術(shù)己有多年的發(fā)展，其檢測(cè)方法根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的不同有許多分類(lèi)。而逡逑渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)、金屬磁記憶檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)等無(wú)損檢測(cè)方法，常被用于檢逡逑測(cè)設(shè)備管線(xiàn)。這些方法優(yōu)缺點(diǎn)均有，優(yōu)點(diǎn)不一而足。低頻電磁檢測(cè)的檢測(cè)原理是基于逡逑電磁感應(yīng)，采用非接觸方式檢測(cè)被檢設(shè)備的表面和埋藏缺陷，特別是對(duì)腐蝕等體積性逡逑缺陷有較高的檢測(cè)靈敏度

承壓設(shè)備的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，同時(shí)承壓設(shè)備也逐漸在航天技術(shù)、能源技術(shù)、先進(jìn)防御技逡逑術(shù)等先進(jìn)技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)２０１５年的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有５８萬(wàn)個(gè)鍋爐、３４０逡逑萬(wàn)個(gè)壓力容器和４４萬(wàn)公里壓力管道，己經(jīng)在特種設(shè)備安全的監(jiān)管之下。如下圖１逡逑所示，承壓管道和儲(chǔ)罐組成的能源儲(chǔ)備網(wǎng)承載著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重?fù)?dān)，在其整體需求量不逡逑斷攀升的同時(shí)，對(duì)承壓設(shè)備的安全質(zhì)量也提出更高的要求。因此，對(duì)上述特種設(shè)備進(jìn)行逡逑早期安全檢查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)于國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活和財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定逡逑具有重要意義。逡逑ｍｉ逡逑ａ）高壓儲(chǔ)罐邐ｂ）石油輸送管道逡逑圖１－１承壓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｆｉｅｌｄ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ逡逑無(wú)損檢測(cè)技術(shù)己有多年的發(fā)展，其檢測(cè)方法根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的不同有許多分類(lèi)。而逡逑渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)、金屬磁記憶檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)等無(wú)損檢測(cè)方法，常被用于檢逡逑測(cè)設(shè)備管線(xiàn)。這些方法優(yōu)缺點(diǎn)均有，優(yōu)點(diǎn)不一而足。低頻電磁檢測(cè)的檢測(cè)原理是基于逡逑電磁感應(yīng)，，采用非接觸方式檢測(cè)被檢設(shè)備的表面和埋藏缺陷，特別是對(duì)腐蝕等體積性逡逑缺陷有較高的檢測(cè)靈敏度
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG115.28

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2675285