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包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测机理与方法研究
| 论文题名： | 包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测机理与方法研究 |
| 关键词： | 包覆层铁磁性管道;腐蚀脉冲涡流;检测机理;有限元分析 |
| 摘要： | 带包覆层铁磁性管道在石油化工行业得到大量应用。由于管道的工作环境和包覆层管道的加工工艺等原因，往往会导致包覆层下的管道壁厚腐蚀变薄，而包覆层下的铁磁性管道腐蚀的无损检测一直是个检测难题。常规超声检测需要先去掉管道外面的包覆层，费时费力还增加了检测成本；射线检测因特殊性需要保护措施，而且检测成本昂贵；目前兴起的导波技术因可以长距离检测，效率高而得到应用，但是导波还是需要挖掉部分包覆层，而且对于管道的均匀面积性腐蚀精确度不高。本课题是利用近年来新兴发展的脉冲涡流检测技术研究解决带包覆层铁磁性管道腐蚀的检测难题，提高带包覆层铁磁性管道腐蚀的检测效率和精确度。 本论文在总结国内外脉冲涡流检测带包覆层铁磁性管道腐蚀的发展基础上，研究脉冲涡流检测技术检测带包覆层铁磁性管道面积腐蚀和局部腐蚀的机理和方法。首先，应用ANSYS有限元分析软件建立仿真模型，分析探头所激发的磁场和涡流场在包覆层管道的矢量分布走向，并针对面积腐蚀和局部腐蚀仿真设计了不同传感器探头，分析两种探头检测包覆层管道腐蚀的仿真效果。然后，参考仿真结果设计了一系列试验，在J55铁磁性管道和普碳钢管上模拟加工了人工面积腐蚀缺陷和局部凹槽腐蚀缺陷，通过制作单线圈激励传感器和双线圈电流反向激励传感器两种探头，在一定的检测参数下，分别对这两种不同规格的钢管和两种不同类型的腐蚀缺陷进行实验检测，最后通过数据处理得到传感器接收线圈上的感应电压时间剖面图，从感应电压时间剖面图上可以观察出包覆层管道的腐蚀情况。最后，通过检测不同厚度包覆层下的铁磁性管道腐蚀，分析比较了脉冲涡流检测不同厚度包覆层下包覆层管道腐蚀的灵敏度变化和两种类型传感器探头对包覆层下不同腐蚀缺陷类型的检测性能。论文工作结果表明，应用合适检测参数，可检测出包覆层厚度最大为300mm下的壁厚为8mm的管道1mm腐蚀量的面积型腐蚀缺陷和包覆层厚度最大为150mm下的壁厚为8mm的管道1mm深、5mm宽的局部窄凹槽腐蚀缺陷。 |
| 作者： | 康小伟 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 付跃文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌航空大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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