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管道漏磁三轴内检测技术研究

作　者: 苏艳秀
导　师: 杨理践
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 三轴内检测缺陷漏磁信号有限元分析 ANSYS三维仿真
分类号: TH878.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

管道运输作为当今社会各种能源运输的主要方式之一,尤其是管道在能源运输时所体现的经济性、安全性和有效性等优点,使得管道日益运用到石油天然气等能源的运输当中。但随着管道的大面积铺设及运营时间的加长,管道因出现问题而影响能源运输的情况也随之频繁发生,为保证管道对石油天然气等各种能源的安全、有效运输,对管道的检测已十分有必要。目前,对管道的检测普遍采用的是管道漏磁内检测技术,经过多年的研究改进以及与实际应用的结合,该技术在管道检测方面已经比较完善,但随着社会的高速发展,对石油天然气管道的检测水平的要求也越来越高,所以急需一种检测水平更高的管道检测技术。本文针对管道内检测技术进行了研究,提出了管道漏磁三轴内检测方法,在此基础上对管道漏磁三轴内检测技术进行研究。通过采用ANSYS仿真软件,应用有限元分析方法,建立管道漏磁三轴内检测仿真模型,对其进行三维仿真分析,同时得到漏磁场的轴向、径向和周向三个分量,并通过选取缺陷尺寸变化的情况下,对缺陷尺寸参数发生改变的管道漏磁三轴内检测模型进行缺陷漏磁场仿真,根据仿真得到的数据以及这三个分量的曲线图来判断管道是否有缺陷、缺陷尺寸的变化以及缺陷尺寸参数变化、缺陷位置、提离值对漏磁场的影响规律等,重点对管道缺陷漏磁场的周向漏磁信号进行分析。通过ANSYS仿真分析,将仿真分析所得的结果相互对比,得出了对管道有无缺陷的判断、缺陷尺寸参数的变化、缺陷位置、提离值对缺陷漏磁场的影响规律、对于轴向缺陷的漏磁场有周向的漏磁信号以及缺陷尺寸参数的变化、缺陷位置、提离值对缺陷漏磁场的周向漏磁信号的影响规律。综合分析缺陷漏磁场的漏磁信号,验证了缺陷特征与漏磁信号的关系,提高了传统的管道漏磁内检测的水平。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 课题来源  10
  1.2 课题意义  10-11
  1.3 管道内检测技术概述  11-13
    1.3.1 涡流检测技术  11-12
    1.3.2 射线检测技术  12
    1.3.3 超声波检测技术  12
    1.3.4 漏磁检测技术  12-13
  1.4 管道漏磁三轴内检测技术国内外研究状况  13-16
    1.4.1 管道漏磁三轴内检测技术国外研究状况  13-15
    1.4.2 管道漏磁三轴内检测技术国内研究状况  15-16
  1.5 课题主要研究内容及章节安排  16-17
    1.5.1 课题主要研究内容  16
    1.5.2 课题章节安排  16-17
第二章管道漏磁三轴内检测技术理论分析  17-27
  2.1 管道缺陷的类型  17-18
  2.2 管道缺陷漏磁检测形成机理  18-21
  2.3 缺陷漏磁检测的理论模型  21-22
  2.4 管道漏磁三轴内检测的基本原理  22-25
  2.5 管道漏磁场的有限元模型  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第三章管道缺陷漏磁场ANSYS 仿真分析  27-39
  3.1 ANSYS 仿真软件仿真原理  27
  3.2 ANSYS 仿真软件的应用  27-32
  3.3 管道缺陷漏磁场ANSYS 三维仿真  32-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 ANSYS 仿真结果分析  39-63
  4.1 缺陷漏磁信号特征及影响因素  39-41
  4.2 缺陷尺寸对管道缺陷漏磁场的影响  41-50
    4.2.1 缺陷周向宽度变化对管道缺陷漏磁场的影响  42-45
    4.2.2 缺陷轴向长度变化对管道缺陷漏磁场的影响  45-47
    4.2.3 缺陷径向深度变化对管道缺陷漏磁场的影响  47-50
  4.3 缺陷位置对管道缺陷漏磁场的影响  50-52
  4.4 提离值对管道缺陷漏磁场的影响  52-53
  4.5 管道缺陷漏磁场周向漏磁信号分析  53-62
    4.5.1 缺陷轴向长度变化对管道缺陷漏磁场周向漏磁信号的影响  53-59
    4.5.2 缺陷尺寸变化对管道缺陷漏磁场周向漏磁信号的影响  59-60
    4.5.3 缺陷位置变化对管道缺陷漏磁场周向漏磁信号的影响  60-61
    4.5.4 提离值对管道缺陷漏磁场周向漏磁信号的影响  61-62
  4.6 本章小结  62-63
第五章结论  63-64
参考文献  64-66
附录A ANSYS 仿真APDL 命令程序  66-72
在学研究成果  72-73
致谢  73

管道漏磁三轴内检测技术研究

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