發(fā)布時(shí)間：2017-08-16 01:07

  本文關(guān)鍵詞：帶包覆層鐵磁性管道內(nèi)部腐蝕脈沖渦流檢測研究

  更多相關(guān)文章： 脈沖渦流 ANSYS U形傳感器 缺陷 靈敏度

【摘要】：帶包覆層鐵磁性管道在石油等行業(yè)使用越來越廣泛。由于管道往往輸送高壓、高濕和腐蝕性強(qiáng)的液性介質(zhì),在管道包覆層外有潮濕空氣和雨水等都會(huì)使管道產(chǎn)生腐蝕,因此,對(duì)服役的鐵磁性管道進(jìn)行無損檢測至關(guān)重要。然而,在管道外面往往有著一定厚度的包覆層,檢測起來難度較大,近年發(fā)展起來的脈沖渦流檢測較好的解決了此問題。本論文研究了檢測線圈在激勵(lì)線圈下擺放位置變化對(duì)檢測效果的影響,從有限元仿真和實(shí)驗(yàn)兩方面入手探究此問題。利用ANSYS進(jìn)行有限仿真分析,從軸向和周向兩個(gè)方向分析,仿真結(jié)果表明接收線圈在激勵(lì)線圈外邊緣正下方附近時(shí)檢測效果最好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果一致,結(jié)果表明接收線圈在激勵(lì)線圈外邊緣正下方附近時(shí),檢測靈敏度達(dá)到最大。比較了圓形和聚焦型傳感器的檢測效果。利用經(jīng)過一定優(yōu)化設(shè)計(jì)的圓形傳感器和聚焦型傳感器分別對(duì)同一試件上的內(nèi)部腐蝕進(jìn)行檢測,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚焦型傳感器對(duì)?159mm?10mm管道,90mm厚包覆層下的40mm?40mm?3mm的內(nèi)部腐蝕可以識(shí)別,而圓形傳感器無法識(shí)別,比較兩者的檢測靈敏度,聚焦型傳感器檢測效果要好于圓形傳感器。提出了一種新結(jié)構(gòu)傳感器——U形傳感器。利用U形傳感器對(duì)內(nèi)部腐蝕進(jìn)行檢測,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該傳感器在?159mm?10mm管道,90mm厚包覆層下對(duì)20mm?20mm?3mm內(nèi)部腐蝕可以識(shí)別,而聚焦型傳感器無法識(shí)別。最終比較兩者的檢測靈敏度,得出U形傳感器比聚焦型傳感器檢測效果要好。利用U形傳感器對(duì)大面積型腐蝕(內(nèi)壁和外壁)、內(nèi)部溝槽型缺陷進(jìn)行檢測。該傳感器在?159mm?10mm管道,包覆層厚度為90mm下,可檢測出150mm?10mm?2mm內(nèi)部溝槽型缺陷,對(duì)于長600mm、腐蝕深度1.0mm(壁厚10%)半圈均勻減薄的大面積腐蝕(外壁和內(nèi)壁)檢測效果明顯。由檢測結(jié)果可知:利用U形傳感器能夠較好的對(duì)付內(nèi)部局部腐蝕,檢測靈敏度較高,可滿足工業(yè)檢測需要;大面積缺陷的檢測難度遠(yuǎn)低于局部腐蝕缺陷,即使腐蝕深度較淺檢測效果依然很好。本論文對(duì)帶包覆層管道內(nèi)部局部腐蝕檢測進(jìn)行了較多研究,對(duì)于腐蝕面積較小的內(nèi)部缺陷,利用U形傳感器能較好地檢測出。
【關(guān)鍵詞】：脈沖渦流 ANSYS U形傳感器 缺陷 靈敏度
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG115.28
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景與意義8-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題研究內(nèi)容13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 脈沖渦流檢測基本理論14-22
• 2.1 渦流檢測的基本原理14-17
• 2.1.1 電渦流檢測的基本原理14-15
• 2.1.2 脈沖渦流檢測基本原理]15-17
• 2.2 脈沖渦流檢測趨膚效應(yīng)分析17-18
• 2.3 脈沖渦流檢測滲透深度18-19
• 2.4 ANSYS理論基礎(chǔ)與感應(yīng)電壓19-21
• 2.4.1 ANSYS理論基礎(chǔ)19-20
• 2.4.2 檢測線圈上電壓計(jì)算20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 檢測線圈位置變化對(duì)檢測效果的影響22-39
• 3.1 有限元仿真分析22-27
• 3.1.1 ANSYS介紹22-23
• 3.1.2 單元選取與定義材料特性23-24
• 3.1.3 物理模型建立與網(wǎng)格劃分24-26
• 3.1.4 激勵(lì)加載26-27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與檢測試件27-30
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)27-29
• 3.2.2 檢測試件29-30
• 3.3 檢測線圈順管道周向移動(dòng)檢測靈敏度變化研究30-34
• 3.3.1 有限元仿真物理模型建立30-31
• 3.3.2 有限元仿真結(jié)果處理方法和結(jié)果分析31-32
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證32-33
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析33-34
• 3.3.5 本節(jié)總結(jié)34
• 3.4 檢測線圈順管道軸向移動(dòng)對(duì)檢測敏度的影響研究34-38
• 3.4.1 有限元仿真34-36
• 3.4.2 有限元仿真結(jié)果分析36
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證36-38
• 3.4.4 本節(jié)總結(jié)38
• 3.5 本章總結(jié)38-39
• 第4章 圓形和聚焦型傳感器檢測管道內(nèi)部缺陷效果比較39-51
• 4.1 檢測試件和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)39-42
• 4.1.1 檢測試件39-41
• 4.1.2 檢測平臺(tái)41-42
• 4.2 數(shù)據(jù)處理與檢測方法42-44
• 4.2.1 數(shù)據(jù)處理方法42-43
• 4.2.2 檢測方法43
• 4.2.3 完好處與缺陷處衰減電壓對(duì)比43-44
• 4.3 圓形傳感器實(shí)驗(yàn)分析44-46
• 4.3.1 圓形傳感器參數(shù)44
• 4.3.2 激勵(lì)參數(shù)44
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析44-46
• 4.4 聚焦傳感器46-49
• 4.4.1 傳感器參數(shù)46-47
• 4.4.2 激勵(lì)參數(shù)選擇47-49
• 4.5 聚焦傳感器和圓形傳感器檢測效果比較49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第5章 U形傳感器和聚焦型傳感器檢測效果比較51-63
• 5.1 U形傳感器檢測分析51-55
• 5.1.1 檢測試件51
• 5.1.2 激勵(lì)參數(shù)51
• 5.1.3 U形傳感器參數(shù)51-52
• 5.1.4 檢測方法52
• 5.1.5 U形傳感器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-55
• 5.2 U形傳感器與聚焦傳感器檢測效果比較55-56
• 5.3 溝槽型缺陷和腐蝕 10%壁厚內(nèi)外壁缺陷檢測效果56-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第6章 論文總結(jié)與展望63-65
• 6.1 論文總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69-70

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