發(fā)布時間：2021-11-28 02:11

　　管道是輸送石油、天然氣和水等資源的主要方式,是國民經(jīng)濟的命脈。因受地理氣候變化、傳輸介質(zhì)、傳輸條件以及人為施工、破壞的影響,隨著使用年限的增加,管道會出現(xiàn)焊縫開裂、腐蝕穿孔、形變等現(xiàn)象。一旦發(fā)生事故,將對工業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失甚至威脅人民的生命財產(chǎn)安全。定期檢測是確保管道長期安全運行的有效措施。球形內(nèi)檢測器具有體積小、功耗低、檢測靈敏度高、不會卡堵和使用安全方便的特點,在管道損傷檢測及走向、地理坐標測量方面展示了巨大優(yōu)勢。本文圍繞球形內(nèi)檢測器在測量現(xiàn)場管道走向時所面臨的新挑戰(zhàn),在硬件優(yōu)化、管道磁屏蔽模型、管道傾角測量等方面進行了深入研究,主要內(nèi)容包括:優(yōu)化了球形內(nèi)檢測器的系統(tǒng)設(shè)計,包括優(yōu)選器件和優(yōu)化配置,采用更加高效精簡的系統(tǒng)架構(gòu)等。針對新的系統(tǒng)架構(gòu)進行了程序開發(fā),包括各傳感器數(shù)據(jù)接口驅(qū)動程序及應(yīng)用程序開發(fā)。對球形內(nèi)檢測器進行了功耗測試、高低溫測試及現(xiàn)場應(yīng)用試驗。采用有限元法和實驗定量研究分析了管道對地磁場的屏蔽作用,比較了兩種經(jīng)典管道磁屏蔽模型,明確了管道長度、壁厚、相對磁導(dǎo)率等對磁屏蔽系數(shù)的影響。結(jié)果表明,基于橢球體模型確定的磁屏蔽系數(shù)與管道長度、壁厚、相對磁導(dǎo)率的關(guān)系在變化趨勢上與... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

借助里程輪計算距離的檢測器

當內(nèi)檢測器在管道內(nèi)運行時，內(nèi)檢測器能夠發(fā)出固定頻率的低頻電磁波，當內(nèi)檢測器經(jīng)過地面標記器下方時，地面標記器收到該信號并作出應(yīng)答，內(nèi)檢測器在收到應(yīng)答信號后，從當前位置開始重新導(dǎo)航，如圖1-2所示。該項技術(shù)直接推動了管道內(nèi)檢測定位技術(shù)的發(fā)展，通用公司使用該項技術(shù)檢測管道長度達60萬公里[19]，其定位精度可達0.5m/km。圖 1-2 利用 GPS、捷聯(lián)慣導(dǎo)和低頻電磁波技術(shù)定位國外也最早出現(xiàn)了遙控潛水器(Remotely Operated Vehicle,簡稱ROV)，它通過臍帶纜獲取動力、實時傳遞信息，突破了潛水員工作水深、工作環(huán)境要求和工作能力的極限[20,21],如圖1-3所示。ROV由操作人員在水面母船上遙控，搭載彩色攝像頭及BOOM系統(tǒng)可以在能見度大于1m時，拍攝海底管道外觀；利用超聲波測厚儀，檢測管道的壁厚及缺陷；利用雙頭掃描聲吶，通過掃描海管的橫剖面高精度測量海管懸空高度

圖 1-2 利用 GPS、捷聯(lián)慣導(dǎo)和低頻電磁波技術(shù)定位國外也最早出現(xiàn)了遙控潛水器(Remotely Operated Vehicle,簡稱ROV)，帶纜獲取動力、實時傳遞信息，突破了潛水員工作水深、工作環(huán)境要求力的極限[20,21],如圖1-3所示。ROV由操作人員在水面母船上遙控，搭載頭及BOOM系統(tǒng)可以在能見度大于1m時，拍攝海底管道外觀；利用超聲，檢測管道的壁厚及缺陷；利用雙頭掃描聲吶，通過掃描海管的橫剖面量海管懸空高度，且不受能見度限制，每個剖面數(shù)據(jù)的覆蓋范圍達2m×ROV對海底管道進行巡檢，準確率和效率較高。但ROV需要母船長期的成本較高，同時受電纜長度限制，檢測深度和檢測范圍受限。

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]全球油氣管道建設(shè)概況[J]. 王紅菊,祝愨智,張延萍.  油氣儲運. 2015(01)
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博士論文
[1]海底管道熱屈曲及管土相互作用研究[D]. 施若葦.浙江大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]小口徑輸油管道內(nèi)檢測技術(shù)研究[D]. 王賡.沈陽工業(yè)大學(xué) 2012
[2]管道內(nèi)球形檢測器數(shù)據(jù)采集平臺的研究[D]. 劉淵.天津大學(xué) 2012
[3]聲學(xué)地面標記器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 向紅.天津大學(xué) 2012



本文編號：3523489