油气管道组合缺陷漏磁检测信号数值模拟研究

为解决管道组合缺陷之间漏磁检测信号互相干扰,难以识别的问题,采用有限元方法建立仿真模型,研究管道内外、不同形状缺陷以及内外组合缺陷邻近情况下的漏磁场检测信号规律。研究结果表明:管道缺陷的漏磁检测信号在其轴向和径向分量上均存在显著差异;组合缺陷的检测信号存在相互干扰且具有一定的叠加性;当缺陷深度约为管壁厚的10%、25%、40%时,轴向信号干扰距离分别约为缺陷长度的1倍、2倍、3倍,径向信号干扰距离均约为长度的4倍,组合缺陷径向信号的互相干扰程度大于轴向信号,缺陷深度对轴向信号的影响大于径向信号。研究结果可为油气管道组合缺陷的识别提供理论依据。

基于漏磁检测的钢绳芯输送带励磁结构优化设计

为提高钢绳芯输送带无损检测装置的励磁效果,提出了一种将轴向励磁和径向励磁相结合的励磁装置结构,基于理论模型和有限元分析对新励磁结构关键参数做了优化设计。仿真结果显示,优化设计后,新励磁结构相较于传统结构增加了钢绳芯内部磁感线密度,钢绳芯输送带最大磁化强度提高约4.18%,饱和励磁长度提高约21.28%,励磁效果优于传统励磁结构。

拱顶储罐罐顶缺陷漏磁检测技术研究

针对拱顶储罐在长期使用过程中,罐顶因环境因素和储存介质的影响造成内外壁腐蚀损伤而严重威胁储罐安全运行的问题,对拱顶储罐罐顶进行了缺陷漏磁检测技术研究。建立了罐顶漏磁检测三维模型,并采用有限元分析方法对该模型进行求解;分析不同影响因素对漏磁信号特征的影响,通过对漏磁场峰值的拟合,得到了不同影响因素对罐顶缺陷漏磁场的影响规律。结果表明,外壁半球形缺陷漏磁检测信号峰值与缺陷半径符合线性拟合规律,内壁半球形缺陷漏磁检测信号峰值与缺陷半径符合二次拟合规律,加强肋处形成的漏磁检测信号与缺陷检测信号波形相反。通过试验验证了漏磁检测方法能有效检测储罐罐顶的缺陷,并能确定缺陷的深度和位置。

抽油管的在线漏磁检测技术

由于复杂的工况,抽油管的内、外壁极易发生损伤。目前,抽油管的检测方式主要是将抽油管抽离油井后送至后线检测场地进行检测,造成了时间、人力、物力的浪费。采用漏磁检测方法,开展了抽油管在起管或下管过程中的在线检测;设计了瓦片式磁化结构,建立抽油管漏磁检测的三维仿真模型;针对抽油管的腐蚀缺陷,改变缺陷尺寸参数,研究了缺陷漏磁场的分布特性;研发了抽油管在线漏磁检测系统,在实验室和油田作业现场对抽油管进行在线检测试验。试验结果表明,该系统能够快速高效地完成抽油管的在线检测,为抽油管的损伤监测提供了一些参考。

钢丝绳芯传送带损伤的漏磁检测

钢丝绳芯传送带是用于输送物料的高强度传送带,广泛应用于采矿、建筑、冶金等领域,其在长时间运行后,内部钢丝绳会出现断丝、磨损等缺陷,影响生产安全。基于漏磁检测技术开展了钢丝绳芯传送带的损伤检测,首先建立了含有不同类型和不同截面积损伤的传送带漏磁检测有限元模型,分析了缺陷漏磁场空间分布特性和变化规律,然后在实验室条件下开展传送带漏磁检测试验,采用滑动平均降噪与小波降噪相结合的方法对检测信号进行降噪处理,降噪后的信号能够清晰地显示出缺陷损伤严重程度。仿真和试验结果表明,漏磁检测技术能够检测出钢丝绳芯传送带中不同类型和不同截面积的损伤,能够为传送带使用和维护提供决策依据。

海底管线漏磁检测器数据失效率研究与改进

为解决海底管线漏磁检测器数据失效率高这一难题,运用调查分析、测试测量、现场试验3种方法,结合关联图找出探头保护壳被磨穿、收装球时球体不同轴、漏磁检测器与球筒磁力吸引3个影响最大的因素,提出改用氧化锆保护壳、制作漏磁检测球收装工具的改进措施。现场试验表明,改进措施具有较高的实用价值。

多通道钢丝绳的漏磁检测信号融合方法

分析了现有钢丝绳漏磁检测系统中存在的损伤信号幅值较小、前端多个磁敏元件处理方式较为简单等问题,提出了一种钢丝绳漏磁检测系统中的多通道信号融合方法。首先从磁敏元件阵列的角度出发,提出了多种磁敏元件阵列方式;其次从信号处理模拟电路的角度出发,设计了多通道信号融合硬件电路;最后,针对钢丝绳进行了实际测试,验证了此方法的可行性。

基于磁膜包覆技术的碳纤维复合芯压接缺陷漏磁检测方法研究

双碳背景下,碳纤维复合芯导线具有环保、节能特性,有着良好的应用前景,但其芯棒较脆且不耐弯折,针对钢锚处压接部位质量检测暂无行之有效的方法,严重制约着该技术在输变电工程中的推广。为此,以横截面积为40 mm 2的碳纤维复合芯导线及耐张段压接金具为研究对象,通过磁性薄膜包覆的方式,提出了一种基于漏磁法的碳纤维芯棒压接缺陷检测方案。首先,构建了磁膜包覆后压接金具漏磁场分析模型,探究了漏磁装置的磁极间距L、径向气隙λ、探测靴深度h和宽度d在断裂和少压两种缺陷工况下对信噪比的影响,得出L=55 mm、λ=3.5 mm、h=7 mm、d=12 mm时,信噪比效果较好。在此基础上,通过增大断裂尺寸和少压程度,得出断裂漏磁场轴向分量呈现单峰值,径向分量呈现双峰值,而少压轴向和径向分量与之相反。最后,结合试验结果验证了所提出方案的可行性。结果表明:磁性薄膜具备反映碳纤维芯缺陷状态的能力;试验中发现,缺陷信号形态学特征体现为倒“V”形,与理论分析相符。研究成果可为碳纤维复合芯棒钢锚处压接质量检测提供一种新思路。

锅炉水冷壁管鳍片对漏磁检测影响的分析

漏磁检测技术可应用于锅炉水冷壁管内腐蚀缺陷的检测中,而锅炉水冷壁管的鳍片会对漏磁检测产生影响,因此,对有无鳍片的水冷壁管建立三维模型,分别分析缺陷处漏磁场的空间分布状况,并进行对比,最后开展了试验验证。试验结果表明:有无鳍片水冷壁管的漏磁场强度均随腐蚀缺陷尺寸的增大而增大,两者趋势相同;鳍片的存在会分走一部分磁场,使缺陷处的漏磁场强度减弱,漏磁信号变小,漏磁特征信号强度下降40%左右。试验能够为漏磁检测技术在锅炉水冷壁管中的应用提供理论支撑。

掺氢天然气管道氢损伤管外漏磁检测机构设计

掺氢天然气管道受氢损伤等因素影响,容易产生缺陷进而导致管道失效,因此需要定期对掺氢管道进行检查。通过对掺氢管道的主要缺陷产生机制和缺陷特征进行分析,得到主要的缺陷形式,设计一种针对掺氢管道氢损伤的管外漏磁检测机构对管道进行缺陷检测,利用Maxwell进行漏磁检测仿真模拟,采用响应面法建立检测探头各参数与轴向漏磁曲线峰谷差值、吸附力和成本之间的函数,得到探头的结构参数最优组合。最后搭建实验台,利用单组探头进行单通道的漏磁检测。结果表明:与未优化结构对比,优化后管外缺陷检测效果提高26.2%,管内缺陷检测效果提升11%,探头与管壁吸附力降低56.7%,探头成本降低14%,检测效果得到提升;优化探头不仅能检测到已成型的比较明显的掺氢管道缺陷,也可以在缺陷形成早期管壁损失达到整体壁厚40%时将其检测出来。缺陷检测实验验证了文中设计方案的可行性。

基于磁敏调向的钢丝绳漏磁检测绳股信号抑制方法

分析钢丝绳漏磁检测方法中绳股信号的形成原因,提出了基于磁敏调向的钢丝绳漏磁检测绳股信号抑制方法,且搭建了消除绳股信号特征的磁敏调向试验装置,通过试验对比分析了不同磁敏方向的绳股信号特征,最终确定了抑制绳股信号的最佳磁敏调向。结果表明,该方法极大地抑制了绳股噪声信号,提高了钢丝绳损伤信号信噪比。

基于面阵霍尔传感器的漏磁检测

传统漏磁检测中,单探头检测面积小,且采用永磁体励磁时,移动装置不灵活,检测效率较低。因此,本文采用交流励磁,设计48个面阵传感器检测模块,单次有效覆盖面积(36×36)mm。电路设计采用多路复用技术,用DG508作为多路模拟开关,myRIO1900数据采集卡分时控制采集;上位机软件中对原始数据采用自平衡技术;数据处理过程采用阈值增强技术,提高缺陷图像显示效果。实验表明:该设计可检测厚度2mm保护层下的人工刻槽。

小口径换热管漏磁检测方法研究

换热管是进行热交换的重要组件之一。为实现小口径换热管的高精度检测,本文提出了一种基于漏磁原理的微型检测探头。通过漏磁检测理论与有限元仿真分析,获得了缺陷产生的漏磁信号特征。通过优化对比,设计了漏磁探头的磁化回路结构、传感器阵列、永磁体布局方式和硬件电路。在此基础上,制作了小口径漏磁检测系统,对直径19mm换热管上不同尺寸的小缺陷进行了测试。测试结果表明本检测系统具有高灵敏度,可实现最小深1mm盲孔的有效检测,从而为小口径换热管的质量检测与智能运维奠定了基础。

漏磁检测在管道损伤探测中的应用

漏磁检测技术是油气管道损伤检测中最常用的方法之一。其是一种利用磁敏传感器检测漏磁信号进而探测管道缺陷的无损检测技术。首先介绍了漏磁检测的原理和操作流程,而后综述了近年来漏磁检测技术在信号预处理、异常识别以及缺陷量化3方面取得的重要成果。其中,重点介绍了基于深度学习的异常识别和缺陷量化方法,并分析了这些方法存在的不足。最后,对管道漏磁检测的未来发展进行了展望。

金属表面裂纹的氮-空位色心漏磁检测

基于氮-空位(NV)色心对磁场的敏感特性,以含浓度1~2 ppm(百万分之一)NV色心的金刚石量子传感器为核心,微波共振扫频激发NV色心的量子自旋为基础,通过优化的共聚焦光路激发NV色心来收集反射回的含磁场信息的光信号,以3块板卡组成控制采集模块对信号进行滤波处理和可视化处理,搭建一套量子精密测量系统。采用该量子精密测量系统完成0.1~1 mm深度下和5~15 mm提离值下的金属表面裂纹检测。试验结果表明,该系统的磁场测量灵敏度达6 nT·√Hz^(-1),可完成最小深度为0.1 mm和最大提离值为15 mm的金属表面裂纹检测,为金属表面裂纹的工业检测提供了一种新方式。

基于有限元的管道三轴漏磁检测信号分析

采用有限元分析的方法建立油气管道漏磁检测模型,结合实际管道漏磁内检测三轴传感器原理,将缺陷漏磁场矢量分为周向、轴向和径向三个方向进行研究,得出管道漏磁检测缺陷漏磁场空间分布特性。

基于改进信赖域折线算法的漏磁检测缺陷反演方法

一般铁磁性材料会受外部条件的影响,易出现氧化、腐蚀、断裂的现象,使由铁磁性材料组成的设备无法正常运行,若不及时检修可能会造成重大损失。因此,为了保证设备工作正常运行,需对其进行不损害、无接触地检测。对于这种情形,漏磁检测较为合适且被普遍使用。

基于漏磁检测的提离效应对检测信号的影响

漏磁场检测探头的提离效应对缺陷漏磁检测性能影响很大。通过建立漏磁检测提离效应实验装置,采集缺陷处漏磁场在不同漏磁场检测探头提离值下的检测数据,分析漏磁场检测探头提离效应对漏磁检测峰值信号的影响,总结出了检测峰值信号梯度随漏磁场检测探头提离值变化的规律,讨论了不同板材(包括大直径筒体母材)漏磁检测系统在实际检测工作中漏磁检测检测探头的提离值调试思路及设定方法,为漏磁检测技术提供了较强的理论参考。

石油管具螺纹漏磁检测方法分析

本文详细介绍了石油管具螺纹漏磁检测的基础性要求,通过专业的研究与调查,精准找出螺纹漏磁检测方式在石油管具中的实际运用,应用过程包含磁漏测量、明确检测装置的内部结构及信号处理磁漏缺陷等,再根据具体的检测结果提出3项优化螺纹漏磁检测效果的有效措施,从而有效增强石油管具螺纹漏磁检测质量,保障该类器具的使用效果。

基于漏磁检测原理的钢缆智能检测方法研究

针对目前钢缆智能检测装置对钢缆内部磁化强度弱、漏磁信号弱、磁化不均匀,从而导致检测效率低、检测难度大、分析定位弱的问题,提出一种钢缆智能检测方法,通过仿真模拟、设备优化和信号采集与处理等过程,实现对钢缆损伤情况的准确检测。同时采用了基于ICEEMDAN和WT的联合降噪方法,通过对实际钢缆的检测,验证了所提方案的可行性和准确性,为钢缆智能检测装置的设计与应用提供了实用的技术支持。