基于电涡流传感技术的管道变形检测方法研究与设备研制

发布时间：2024-02-14 20:43

　　长输油气输送埋地管道会因长期运营而产生变形、腐蚀及焊缝开裂等缺陷,继而导致泄露、堵塞、甚至爆炸燃烧等严重事故,造成极大的人员及经济损失。目前的传统机械式变形内检测器存在对被检测管壁造成刮伤,探头磨损造成数据漂移,速度过快或冲击时造成的数据失真等不足。常见的超声法、激光法、摄像法等常规非接触式测量技术无法满足管道内检测要求,开展基于电涡流检测技术的长输管道变形检测方法研究和设备研制是实现非接触式长输管道变形内检测的重要手段。本文基于电磁场基本理论,研究了大量程电涡流传感器的解析公式,进行了电涡流传感器的等效电路分析;运用ANSYS Maxwell对矩形电涡流传感器进行了仿真计算和优化,建立了电涡流检测与管道变形的分析与重构方法;首次研制了大量程矩形电涡流传感器,并应用于长输管道内变形检测设备;经过牵拉试验与标定,并成功完成了现场工业试验验证。本论文主要研究成果与创新点如下:1、基于ANSYS Maxwell三维模型仿真技术,实现了电涡流线圈的仿真验证和优化设计,结果表明:(1)电涡流线圈与工件的距离变化,会引起工件的磁感应强度和电涡流强度发生反比例变化。线圈的磁感应信号波形与激励相同为正...

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２管道缺陷??管道建设和运营条件复杂，缺陷产生受多种因素影响，油气管道缺陷主要分??

?机械科学研究总院博士学位论文???１．２国内外研究现状??１．２．?１长输油气管道缺陷及成因分析??管道缺陷（见图１－２）和超压运行是造成管道事故的两大主要原因：８］。由于可通??过对运营管道安装压力传感器等措施，实现对管道输送介质的压力监测和远程控制，??因此，可有效避免管道....

图１－３管线缺陷的主要原因??（１）管道变形缺陷及其原因??

?机械科学研究总院博士学位论文???１．２国内外研究现状??１．２．?１长输油气管道缺陷及成因分析??管道缺陷（见图１－２）和超压运行是造成管道事故的两大主要原因：８］。由于可通??过对运营管道安装压力传感器等措施，实现对管道输送介质的压力监测和远程控制，??因此，可有效避免管道....

图１－４管道向内凹陷和向外膨胀缺陷示意图??

?机械科学研究总院博士学位论文???１．２国内外研究现状??１．２．?１长输油气管道缺陷及成因分析??管道缺陷（见图１－２）和超压运行是造成管道事故的两大主要原因：８］。由于可通??过对运营管道安装压力传感器等措施，实现对管道输送介质的压力监测和远程控制，??因此，可有效避免管道....

图１－５长输管道内检测工作原理??

险液体完整性管理系统》（ＡＰＩ?Ｓｔ．?１１６０）和《天然气管道完整性管理》??（ＡＳＭＥＢ３１．８Ｓ）等法律规范。同期，我国于２０００年发布了?１７号令，要求油气管道实??施基线检测及周期性检测，并颁布ＧＢ／Ｔ?２７６９９－２００４《钢质管道内检测技术规范》，??使管道检测进入....

本文编号：3898586