本文關(guān)鍵詞：管道焊縫區(qū)域缺陷漏磁檢測方法的研究

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【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，無法掌握其損傷程度，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)。管道定時測量厚度可以及時反映出管道的健康狀況，消除危險隱患，保證管道正常運行以及運行過程中發(fā)生意外的事故，增加了生命及財產(chǎn)的安全保障。同時，管道厚度檢測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，在實際檢測中，如果忽視管道焊縫以及焊縫區(qū)域缺陷的漏磁信號，很容易將其與缺陷漏磁場相混淆，往往會造成誤判，影響檢測結(jié)果的精確度。因此，對于管道焊縫區(qū)域即管道增厚特殊部分的漏磁信號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的漏磁測厚方法。為了減小測量誤差，提出了雙探頭檢測方式，增加了測量垂直空間點，通過對兩點測量值進(jìn)行標(biāo)定，使測量結(jié)果值更加準(zhǔn)確。通過分析線圈的電流大小對磁化能力的影響，確定了直流線圈勵磁的最佳勵磁強度，得出了管道漏磁強度與管道厚度變化之間的關(guān)系。應(yīng)用Comsol軟件對其進(jìn)行有限元仿真，并搭建了試驗平臺，對工作原理、檢測方法的可行性進(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)致管道表面漏磁場不同變化來間接測量管道厚度，對工程上漏磁檢測技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(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)強度大小之間的關(guān)系曲線。分別對比管道、焊縫無缺陷的情況以及焊縫區(qū)域有無缺陷情況的三軸分量曲線；不同管道厚度和不同勵磁電流情況下，管道表面的漏磁場大小的變化。
【關(guān)鍵詞】：管道漏磁檢測 管道壁厚 Comsol Multiphysics 仿真分析 焊縫缺陷
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 管道漏磁檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外研究歷史與發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究歷史與發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3 管道無損檢測技術(shù)概述15-19
• 1.3.1 射線檢測技術(shù)15
• 1.3.2 超聲波檢測技術(shù)15-16
• 1.3.3 紅外檢測16
• 1.3.4 低頻檢測技術(shù)16-17
• 1.3.5 渦流檢測技術(shù)17
• 1.3.6 聲發(fā)射檢測技術(shù)17-18
• 1.3.7 漏磁檢測技術(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 管道漏磁檢測理論分析20-40
• 2.1 缺陷漏磁場形成機(jī)理20-26
• 2.1.1 電磁場場論20-23
• 2.1.2 缺陷漏磁場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 單線圈磁場磁路分析32-33
• 2.4 影響管道漏磁場的因素33-36
• 2.4.1 影響漏磁檢測信號的因素33-34
• 2.4.2 影響影響信噪比的因素34-36
• 2.5 漏磁檢測的有限元分析36-39
• 2.5.1 靜磁場的有限元分析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 直流勵磁管道厚度漏磁檢測技術(shù)40-53
• 3.1 管道厚度漏磁檢測原理40-41
• 3.2 直流激勵 COMSOL 仿真41-46
• 3.2.1 COMSOL仿真軟件顯著特點41
• 3.2.2 COMSOLMultiphysics創(chuàng)建模型41-46
• 3.3 管道厚度檢測實驗平臺46-52
• 3.3.1 實驗檢測方案46-47
• 3.3.2 實驗過程47-50
• 3.3.3 實驗結(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 管道焊縫缺陷檢測原理54
• 4.3 直流激勵 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 對比結(jié)果61-65
• 4.4.1 管道無缺陷與焊縫無缺陷對比61-62
• 4.4.2 焊縫內(nèi)缺陷的對比62-63
• 4.4.3 焊縫外缺陷的對比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)】

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本文編號：1132364