近年,隨著國內(nèi)工業(yè)的迅速發(fā)展,石油、天然氣等能源的開發(fā)及市場需求不斷增加,能源輸送問題隨之而來。作為能源輸送的重要工具,帶包覆層鐵磁性管道的使用已經(jīng)很廣泛。當(dāng)使用時(shí)間過長,鐵磁性管道的內(nèi)外壁就會發(fā)生腐蝕。利用脈沖渦流檢測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不拆除包覆層對進(jìn)行快速掃查,高效的完成對帶包覆層鐵磁性管道的在役檢測。目前常用的傳感器一般有圓形傳感器、聚焦（Y形）傳感器和U形傳感器。其中U形傳感器相比其他兩種傳感器具有更高的檢測靈敏度和抗干擾能力,可以更好地應(yīng)對工業(yè)管道中經(jīng)常出現(xiàn)的局部腐蝕,可以滿足實(shí)際工業(yè)檢測的需求。因此本論文采用U型探頭進(jìn)行仿真研究。本論文通過有限元仿真的方法建立帶包覆層工業(yè)管道及檢測傳感器的仿真模型,確定并優(yōu)化了傳感器各項(xiàng)參數(shù)。利用COMSOL軟件進(jìn)行仿真分析,優(yōu)化線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)、選擇激勵(lì)信號及信號參數(shù)以達(dá)到數(shù)據(jù)板卡采集要求、測量范圍和測量精度要求。對缺陷的不同深度、不同長度和不同位置的變化進(jìn)行定量檢測的仿真研究。觀察仿真結(jié)果可知:在缺陷深度變化時(shí),檢測線圈中的電壓值隨著缺陷深度增大而減小;在缺陷長度變化時(shí),檢測線圈感應(yīng)電壓峰值隨缺陷長度增加而變大;當(dāng)缺陷位置移動到處于U型探頭一側(cè)管... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

帶包覆層管道

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-成不必要的能源浪費(fèi)。這時(shí)我們需要在管道的外部加上一層較厚的包覆層，這樣既避免了不必要的能量損耗，又實(shí)現(xiàn)了對管道的保護(hù)作用。為避免外部侵蝕，還會在保溫層外再加上一層細(xì)薄的金屬保護(hù)層，這就是日常工業(yè)生產(chǎn)中所廣泛使用的帶包覆層管道[1]，如圖1.1所示[1]。一般來說，保溫層介質(zhì)一般為巖棉，石棉，PU泡沫，硅酸鹽等材料，厚度一般為50mm-200mm不等；而最外部金屬保護(hù)層材質(zhì)一般為白鋁，鐵等，厚度在0.5mm-200mm不等[2]。由于管道內(nèi)壁一般輸送為帶有酸堿性的介質(zhì)，所以日積月累下管道的內(nèi)壁往往會被介質(zhì)侵蝕，造成重大安全隱患。尤其在高溫高濕度以及高腐蝕的工作環(huán)境中，由于外部多種因素的影響普通碳素鋼管體和采用低合金鋼的鐵磁性管體內(nèi)壁經(jīng)常會發(fā)生腐蝕。圖1.2帶包覆層管道結(jié)構(gòu)示意圖帶包覆層工業(yè)管道的腐蝕是全世界的煉油，石化，能源，化工，海上石油開采支架平臺等行業(yè)中非常嚴(yán)峻但又普遍存在的問題[2]。帶包覆層鐵磁性管道的腐蝕容易造成工業(yè)管道泄漏，而工業(yè)管道泄漏會導(dǎo)致重大生產(chǎn)事故，給國家和社會帶來重大損失。因此，國家投入大量經(jīng)費(fèi)預(yù)算來避免此類損失，開發(fā)對帶包覆層的鐵磁性管體的無損檢測技術(shù)刻不容緩。圖1.3帶包覆層管道腐蝕示意圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-成不必要的能源浪費(fèi)。這時(shí)我們需要在管道的外部加上一層較厚的包覆層，這樣既避免了不必要的能量損耗，又實(shí)現(xiàn)了對管道的保護(hù)作用。為避免外部侵蝕，還會在保溫層外再加上一層細(xì)薄的金屬保護(hù)層，這就是日常工業(yè)生產(chǎn)中所廣泛使用的帶包覆層管道[1]，如圖1.1所示[1]。一般來說，保溫層介質(zhì)一般為巖棉，石棉，PU泡沫，硅酸鹽等材料，厚度一般為50mm-200mm不等；而最外部金屬保護(hù)層材質(zhì)一般為白鋁，鐵等，厚度在0.5mm-200mm不等[2]。由于管道內(nèi)壁一般輸送為帶有酸堿性的介質(zhì)，所以日積月累下管道的內(nèi)壁往往會被介質(zhì)侵蝕，造成重大安全隱患。尤其在高溫高濕度以及高腐蝕的工作環(huán)境中，由于外部多種因素的影響普通碳素鋼管體和采用低合金鋼的鐵磁性管體內(nèi)壁經(jīng)常會發(fā)生腐蝕。圖1.2帶包覆層管道結(jié)構(gòu)示意圖帶包覆層工業(yè)管道的腐蝕是全世界的煉油，石化，能源，化工，海上石油開采支架平臺等行業(yè)中非常嚴(yán)峻但又普遍存在的問題[2]。帶包覆層鐵磁性管道的腐蝕容易造成工業(yè)管道泄漏，而工業(yè)管道泄漏會導(dǎo)致重大生產(chǎn)事故，給國家和社會帶來重大損失。因此，國家投入大量經(jīng)費(fèi)預(yù)算來避免此類損失，開發(fā)對帶包覆層的鐵磁性管體的無損檢測技術(shù)刻不容緩。圖1.3帶包覆層管道腐蝕示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]保溫管道脈沖渦流檢測U型探頭的試驗(yàn)研究[J]. 孫杰,李緒豐,付躍文.  石油化工腐蝕與防護(hù). 2019(05)
[2]基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電渦流傳感器輸出特性擬合研究[J]. 尤文堅(jiān),梁兵,李蔭軍.  工礦自動化. 2013(02)
[3]帶包覆層鐵磁性管道腐蝕脈沖渦流檢測技術(shù)[J]. 康小偉,付躍文.  無損檢測. 2011(09)
[4]基于新特征量的脈沖渦流裂紋缺陷定量檢測仿真分析與試驗(yàn)研究[J]. 張維思,王曉鋒,楊賓峰,周義健.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[5]雙金屬材料電渦流差動測厚方法及應(yīng)用[J]. 夏春林,丁凡.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(08)

博士論文
[1]基于脈沖渦流連鑄鋼坯無損檢測理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 邱選兵.太原科技大學(xué) 2013
[2]鐵磁性構(gòu)件脈沖渦流測厚理論與儀器[D]. 黃琛.華中科技大學(xué) 2011
[3]多頻渦流無損檢測的干擾抑制和缺陷檢測方法研究[D]. 高軍哲.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[4]多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度與缺陷電渦流檢測若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃平捷.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]電渦流檢測系統(tǒng)開發(fā)及缺陷反演算法研究[D]. 賀光琳.浙江大學(xué) 2008
[2]金屬基多層板厚電渦流動態(tài)檢測技術(shù)與系統(tǒng)研究[D]. 蔡清華.浙江大學(xué) 2006
[3]電渦流檢測技術(shù)在多層厚度檢測中的應(yīng)用研究[D]. 鄭建才.浙江大學(xué) 2003



本文編號：3282090