長(zhǎng)輸油氣管道結(jié)構(gòu)布置不合理或管道材質(zhì)存在缺陷時(shí),長(zhǎng)輸油氣管道在使用過程中由于內(nèi)壓作用會(huì)產(chǎn)生局部性的應(yīng)力集中現(xiàn)象,而在管道內(nèi)壓長(zhǎng)期作用下應(yīng)力集中區(qū)處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋,裂紋在波動(dòng)壓力下會(huì)快速擴(kuò)展,最后對(duì)管道運(yùn)輸安全造成嚴(yán)重的影響。因此,在管道產(chǎn)生宏觀缺陷之前,對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力疲勞損傷或微小裂紋檢測(cè)來降低事故率顯得至關(guān)重要。通過管道內(nèi)檢測(cè)儀器對(duì)管道存在的的變形、腐蝕、缺陷等進(jìn)行檢測(cè)分析,為管道進(jìn)行安全評(píng)估提供科學(xué)依據(jù),是國(guó)際管道行業(yè)公認(rèn)的最安全有效的內(nèi)檢測(cè)方法。常規(guī)的無損檢測(cè)方法如漏磁、磁粉、渦流、滲透、超聲、射線等,在管道的缺陷監(jiān)/檢測(cè)、事故預(yù)防等方面發(fā)揮了重要的作用;但是,由于管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、高速檢測(cè)（管道內(nèi)檢測(cè)器的運(yùn)行速度為1-5m/s）、動(dòng)態(tài)連續(xù)等技術(shù)要求,目前,管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)在內(nèi)檢測(cè)中是應(yīng)用最廣泛、最成熟的技術(shù),國(guó)際上90%以上的管道內(nèi)檢測(cè)儀器采用的是漏磁檢測(cè)技術(shù)。然而,從近年來管道事故的分析來看,管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)對(duì)微小裂紋的安全評(píng)價(jià)存在局限性,主要原因是微裂紋的尺寸較小,漏磁信號(hào)微弱,很容易被強(qiáng)大的激勵(lì)磁場(chǎng)覆蓋,難以識(shí)別。本課題采用弱磁法對(duì)管道裂紋進(jìn)行檢測(cè)。弱磁法檢測(cè)裂... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

應(yīng)力與磁化強(qiáng)度對(duì)應(yīng)曲線

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文18(b)圖2.4非均勻裂紋處模型弱磁信號(hào)特征：(a)軸向分量和(b)徑向分量Figure2.4Thecharacteristicsofweakmagneticsignalinmodelofnon-uniformcrack：(a)axialcomponentand(b)radialcomponent.由圖2.4可知，當(dāng)管道存在裂紋時(shí)，由裂紋處存在應(yīng)力集中，裂紋內(nèi)的磁荷分布不均勻情況下，裂紋處的弱磁信號(hào)特征為裂紋處弱磁軸向分量尖端處出現(xiàn)極大值，在裂紋中部出現(xiàn)極小值。徑向分量裂紋尖端出現(xiàn)極大值和極小值。即裂紋處弱磁信號(hào)特征較為明確，通過對(duì)該特征的識(shí)別可有效分辨出管道裂紋的存在。2.3本章小結(jié)本章首先對(duì)弱磁檢測(cè)技術(shù)中涉及到的一些基本概念進(jìn)行了簡(jiǎn)要的解釋，然后通過能量體系理論說明了應(yīng)力與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系；并根據(jù)J-A理論建立了鐵磁材料力磁耦合關(guān)系模型，并由管道裂紋處應(yīng)力分布規(guī)律，進(jìn)而研究了管道裂紋處力磁耦合關(guān)系模型；并在油氣管道裂紋處的應(yīng)力分布規(guī)律基礎(chǔ)上，建立了管道裂紋非均勻磁荷數(shù)值模型，并通過數(shù)值求解分析了非均勻的管道裂紋弱磁信號(hào)的特征。

第3章裂紋弱磁檢測(cè)仿真分析21圖3.2管道裂紋應(yīng)力云圖Fig.3.2Pipelinecrackstressclouddiagram3.1.2管道裂紋靜磁學(xué)模型本文在管道裂紋內(nèi)壓下應(yīng)力模型的基礎(chǔ)上，建立磁學(xué)仿真模型。磁學(xué)模型以管道裂紋處為研究區(qū)域。由于裂紋處的研究區(qū)域存在不同程度的應(yīng)力集中，且不同管道內(nèi)壓下研究區(qū)域應(yīng)力值不同，故通過公式(2.33)計(jì)算求取相應(yīng)應(yīng)力下的磁參數(shù)，并對(duì)裂紋區(qū)域不同位置設(shè)置不同的磁參數(shù)率，以準(zhǔn)確模擬裂紋處復(fù)雜的力磁關(guān)系。因此，磁學(xué)模型各尺寸與圖3.2的實(shí)體模型保持一致，并添加空氣層，且為了模擬地磁場(chǎng)存在，在空氣場(chǎng)上施加40A/m均勻磁化場(chǎng)以模擬地磁場(chǎng)，而施加的均勻磁場(chǎng)如圖3.3所示，圖3.3磁平衡空間磁場(chǎng)矢量圖Fig.3.3Vectorillustrationofmagneticfieldinmagneticbalancedspace而地磁場(chǎng)環(huán)境下，管道裂紋處由于應(yīng)力集中程度不同形成不同強(qiáng)度的磁化強(qiáng)度，進(jìn)而仿真計(jì)算裂紋處整體弱磁信號(hào)特征，并以之反推裂紋尺寸與裂紋處弱磁信號(hào)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過ANSYS磁學(xué)仿真計(jì)算后，在均勻磁場(chǎng)作用下（即地磁場(chǎng)作用下），應(yīng)力(MPa)46139233326419

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3031188