本文關(guān)鍵詞：管道焊縫區(qū)域缺陷漏磁檢測(cè)方法的研究

  更多相關(guān)文章： 管道漏磁檢測(cè) 管道壁厚 Comsol Multiphysics 仿真分析 焊縫缺陷

【摘要】：為了保證管道安全、可靠、正常的工作，管道厚度的變化的問題變得十分重要。管道使用前不檢測(cè)，無(wú)法掌握其損傷程度，不能保證質(zhì)量；管道使用中，管道壁厚的變化也關(guān)系著管道系統(tǒng)的安全系數(shù)。管道定時(shí)測(cè)量厚度可以及時(shí)反映出管道的健康狀況，消除危險(xiǎn)隱患，保證管道正常運(yùn)行以及運(yùn)行過程中發(fā)生意外的事故，增加了生命及財(cái)產(chǎn)的安全保障。同時(shí)，管道厚度檢測(cè)也是為管道維修提供資源，降低了維修成本，減小了不必要的人力消耗，避免了管道頻繁更換的費(fèi)用，節(jié)省了資金，，提高了管道使用的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了我國(guó)管道石油的蓬勃發(fā)展。 管道焊縫作為管道厚度變化的一種特殊情況，在實(shí)際檢測(cè)中，如果忽視管道焊縫以及焊縫區(qū)域缺陷的漏磁信號(hào)，很容易將其與缺陷漏磁場(chǎng)相混淆，往往會(huì)造成誤判，影響檢測(cè)結(jié)果的精確度。因此，對(duì)于管道焊縫區(qū)域即管道增厚特殊部分的漏磁信號(hào)的研究有重要的意義。本文研究了基于穿過式單線圈直流激勵(lì)的漏磁測(cè)厚方法。為了減小測(cè)量誤差，提出了雙探頭檢測(cè)方式，增加了測(cè)量垂直空間點(diǎn)，通過對(duì)兩點(diǎn)測(cè)量值進(jìn)行標(biāo)定，使測(cè)量結(jié)果值更加準(zhǔn)確。通過分析線圈的電流大小對(duì)磁化能力的影響，確定了直流線圈勵(lì)磁的最佳勵(lì)磁強(qiáng)度，得出了管道漏磁強(qiáng)度與管道厚度變化之間的關(guān)系。應(yīng)用Comsol軟件對(duì)其進(jìn)行有限元仿真，并搭建了試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)工作原理、檢測(cè)方法的可行性進(jìn)行了論證。結(jié)果表明，管壁厚度與傳感器的輸出電壓存在一定的關(guān)系曲線，即不直接測(cè)量管道壁厚，通過管道壁厚的不同變化而導(dǎo)致管道表面漏磁場(chǎng)不同變化來(lái)間接測(cè)量管道厚度，對(duì)工程上漏磁檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)和理論參考。 采用Comsol Multiphysics有限元仿真，得到管道焊縫區(qū)域缺陷的漏磁場(chǎng)軸向、徑向、周向分量的曲線圖，云圖，高度表達(dá)式，以及管壁厚度與管道表面磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之間的關(guān)系曲線。分別對(duì)比管道、焊縫無(wú)缺陷的情況以及焊縫區(qū)域有無(wú)缺陷情況的三軸分量曲線；不同管道厚度和不同勵(lì)磁電流情況下，管道表面的漏磁場(chǎng)大小的變化。
【關(guān)鍵詞】：管道漏磁檢測(cè) 管道壁厚 Comsol Multiphysics 仿真分析 焊縫缺陷
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG115.28;TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的目的及意義10-11
• 1.2 管道漏磁檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)外研究歷史與發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究歷史與發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3 管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述15-19
• 1.3.1 射線檢測(cè)技術(shù)15
• 1.3.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)15-16
• 1.3.3 紅外檢測(cè)16
• 1.3.4 低頻檢測(cè)技術(shù)16-17
• 1.3.5 渦流檢測(cè)技術(shù)17
• 1.3.6 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)17-18
• 1.3.7 漏磁檢測(cè)技術(shù)18-19
• 1.4 課題的主要內(nèi)容及章節(jié)安排19-20
• 1.4.1 課題的主要內(nèi)容19
• 1.4.2 論文的章節(jié)安排19-20
• 第2章 管道漏磁檢測(cè)理論分析20-40
• 2.1 缺陷漏磁場(chǎng)形成機(jī)理20-26
• 2.1.1 電磁場(chǎng)場(chǎng)論20-23
• 2.1.2 缺陷漏磁場(chǎng)23-26
• 2.2 鐵磁性材料特性26-30
• 2.2.1 磁滯回線26-27
• 2.2.2 退磁原理及方法27-28
• 2.2.3 材料的剩磁特性28-29
• 2.2.4 技術(shù)磁化分析29-30
• 2.3 磁化方法的選擇30-33
• 2.3.1 磁化方式分類30-32
• 2.3.2 單線圈磁場(chǎng)磁路分析32-33
• 2.4 影響管道漏磁場(chǎng)的因素33-36
• 2.4.1 影響漏磁檢測(cè)信號(hào)的因素33-34
• 2.4.2 影響影響信噪比的因素34-36
• 2.5 漏磁檢測(cè)的有限元分析36-39
• 2.5.1 靜磁場(chǎng)的有限元分析36-37
• 2.5.2 有限元分析步驟37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第3章 直流勵(lì)磁管道厚度漏磁檢測(cè)技術(shù)40-53
• 3.1 管道厚度漏磁檢測(cè)原理40-41
• 3.2 直流激勵(lì) COMSOL 仿真41-46
• 3.2.1 COMSOL仿真軟件顯著特點(diǎn)41
• 3.2.2 COMSOLMultiphysics創(chuàng)建模型41-46
• 3.3 管道厚度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)46-52
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方案46-47
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程47-50
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 管道焊縫區(qū)域漏磁檢測(cè)分析53-66
• 4.1 管道焊縫缺陷的類型53-54
• 4.2 管道焊縫缺陷檢測(cè)原理54
• 4.3 直流激勵(lì) COMSOL 仿真54-61
• 4.3.1 仿真過程54-57
• 4.3.2 COMSOLMultiphysics仿真結(jié)果分析57-61
• 4.4 對(duì)比結(jié)果61-65
• 4.4.1 管道無(wú)缺陷與焊縫無(wú)缺陷對(duì)比61-62
• 4.4.2 焊縫內(nèi)缺陷的對(duì)比62-63
• 4.4.3 焊縫外缺陷的對(duì)比63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 在學(xué)研究成果70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 戴光;楊海英;于永亮;;基于有限元分析的管道漏磁檢測(cè)信號(hào)識(shí)別技術(shù)[J];大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào);2010年05期

2 胡浪濤;何輔云;;油氣管道磁化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制[J];電子技術(shù);2008年05期

3 龍憲春;張鵬;喻建勝;成磊;黃泳碩;;油氣管道外檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2012年01期

4 蒲明;;中國(guó)油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J];國(guó)際石油經(jīng)濟(jì);2009年03期

5 丁戰(zhàn)武;徐勇;邵大偉;;在用工業(yè)壓力管道的無(wú)損檢測(cè)新方法解析[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2014年06期

6 宋志強(qiáng);李著信;張鎮(zhèn);姜玉泉;;基于連續(xù)小波變換的輸油管道裂紋缺陷漏磁檢測(cè)研究[J];化工自動(dòng)化及儀表;2010年07期

7 張永江;陳崇祺;赫廣令;王同德;;高清晰度漏磁檢測(cè)器的研制及應(yīng)用[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2008年04期

8 牛龍飛;李斌;張靜;;三磁偶極子磁體艦船磁場(chǎng)仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2009年03期

9 王勖成;高溫結(jié)構(gòu)的材料本構(gòu)模型和有限元分析方法[J];機(jī)械強(qiáng)度;1995年03期

10 張旭輝,馬宏偉;超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];機(jī)械制造;2002年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫紅春;抽油桿缺陷檢測(cè)及模式識(shí)別的研究[D];東北大學(xué);2008年

本文編號(hào)：1132364