本文關(guān)鍵詞：永磁勵(lì)磁的漏磁管道缺陷內(nèi)檢測關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 磁路計(jì)算 特殊部件 信號特征 裂紋角度 管道漏磁場

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,油氣管道應(yīng)用量不斷加大,埋地管道長度的增加造成運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)較多機(jī)械劃傷、變形、腐蝕的影響,則需要及時(shí)對管道查勘方式進(jìn)行改善,提高檢測精度與效率,輸油輸氣管道缺陷檢測方法中漏磁檢測法是比較有效且廣泛應(yīng)用的方法。在漏磁檢測中,磁路計(jì)算問題、磁化方向與裂紋缺陷夾角大小對檢測結(jié)果的影響問題、管道特殊部件及缺陷信號特征分析判定以及磁化裝置優(yōu)化等問題,解決這些問題對漏磁檢測過程及結(jié)果分析具有重要意義。本文針對管道漏磁內(nèi)檢測幾種關(guān)鍵問題,研究了漏磁檢測技術(shù)及對磁路計(jì)算問題進(jìn)行初步的研究。以麥克斯韋方程作為磁路計(jì)算的基礎(chǔ)、磁性材料的選擇、磁路中磁體工作點(diǎn)的確定與選擇以及最終磁路近似計(jì)算,從整體上對磁路計(jì)算問題有了輪廓性的描述;通過永磁軸向勵(lì)磁激勵(lì)下的管道外壁不同取向裂紋檢測結(jié)構(gòu)的有限元仿真以及以10mm厚鋼板為實(shí)驗(yàn)對象的不同角度裂紋檢測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。對比鋼板上不同取向裂紋的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出霍爾傳感器與鋼板表面相距1mm的提離距離時(shí),隨著裂紋取向與磁化方向夾角的變小,檢測到裂紋漏磁信號的幅值也成相應(yīng)減小,當(dāng)呈垂直狀態(tài)時(shí)檢測到漏磁場場強(qiáng)最大,當(dāng)磁化方向與裂紋夾角在90°~30°時(shí)信號是可檢的,夾角小于30°時(shí)檢測不到有效的漏磁信號;利用Comsol仿真對磁路中有無鋼刷、磁軛材料和磁軛厚度的不同對檢測效果的影響;最后針對油氣管道特殊部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析了管道磁化后產(chǎn)生的漏磁場特征,基于管道漏磁內(nèi)檢測原理及麥克斯韋方程組,采用Comsol有限元仿真軟件對管道特殊部件和缺陷進(jìn)行仿真。研究了以漏磁信號軸向分量Bx的通道數(shù)目、Bx正負(fù)峰值出現(xiàn)的先后順序、Bx幅值以及曲線軸向長度作為分析判別管道特殊部件與缺陷的依據(jù),對管道特殊部件(以補(bǔ)板為例)上存在缺陷漏磁信號Bx分量進(jìn)行特征分析得出缺陷信號Bx在補(bǔ)板信號Bx內(nèi)側(cè)且極性相反時(shí)視為補(bǔ)板缺陷,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明管道特殊部件漏磁信號分析方法具有可行性。
【關(guān)鍵詞】：磁路計(jì)算 特殊部件 信號特征 裂紋角度 管道漏磁場
【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】：2016
【分類號】：TE973.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外漏磁檢測技術(shù)現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容及論文的章節(jié)安排16-18
• 1.3.1 課題研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.3.2 論文的章節(jié)安排17-18
• 第2章 漏磁檢測理論研究18-30
• 2.1 磁介質(zhì)的介紹18-22
• 2.2 磁感線的折射原理22-24
• 2.3 管道漏磁檢測原理24-25
• 2.4 漏磁場的理論計(jì)算25-29
• 2.4.1 缺陷漏磁場的磁荷理論模型25-26
• 2.4.2 缺陷漏磁場的有限元模型26-28
• 2.4.3 磁化方式28-29
• 2.5 缺陷漏磁場與某些因素之間的關(guān)系29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 永磁勵(lì)磁管道漏磁檢測關(guān)鍵技術(shù)研究30-43
• 3.1 永磁勵(lì)磁管道漏磁檢測關(guān)鍵問題分析30-32
• 3.1.1 管道裂紋與磁化方向存在夾角30
• 3.1.2 管道特殊部件缺陷漏磁檢測原理及模型30-32
• 3.1.3 漏磁檢測磁化裝置優(yōu)化問題32
• 3.2.永磁磁路計(jì)算問題研究32-41
• 3.3 永磁勵(lì)磁管道缺陷漏磁檢測裝置41
• 3.4 永磁勵(lì)磁管道缺陷的漏磁檢測流程41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 有限元仿真分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究43-79
• 4.1 有限元法的介紹43-44
• 4.2 基于有限元的漏磁場數(shù)學(xué)模型44-45
• 4.3 關(guān)于Comsol軟件仿真的研究45-47
• 4.3.1 Comsol軟件介紹45-46
• 4.3.2 Comsol軟件操作流程46-47
• 4.4 永磁勵(lì)磁管道特殊部件和缺陷仿真47-54
• 4.4.1 永磁勵(lì)磁管道特殊部件及缺陷模型的建立47-49
• 4.4.2 模型材料的賦予49-52
• 4.4.3 物理場的定義52-53
• 4.4.4 網(wǎng)絡(luò)劃分53-54
• 4.4.5 進(jìn)行求解計(jì)算54
• 4.5 裂紋角度問題結(jié)果后處理及分析54-60
• 4.5.1 管道外不同角度裂紋模型54-55
• 4.5.2 管道外不同角度裂紋仿真圖55-57
• 4.5.3 管道外不同裂紋角度對其漏磁信號的影響57-58
• 4.5.4 實(shí)驗(yàn)裝置58
• 4.5.5 結(jié)果分析58-60
• 4.6 磁化器結(jié)構(gòu)參數(shù)對管道磁飽和程度的影響60-63
• 4.7 管道特殊部件缺陷的仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析63-78
• 4.7.1 特殊部件及缺陷模型63-64
• 4.7.2 管道特殊部件及缺陷仿真圖64-67
• 4.7.3 管道特殊部件及缺陷漏磁信號的軸向分量對比分析67-74
• 4.7.4 實(shí)驗(yàn)裝置74-75
• 4.7.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析75-78
• 4.8 本章小結(jié)78-79
• 第5章 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 在學(xué)研究成果83-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：663516