金属磁记忆检测技术在双金属复合管道上的探索应用

采用双金属复合管被认为是解决高腐蚀性油气田地面集输管线腐蚀问题的一种相对安全的办法,但目前国内应用过程中存在管道失效及检测难等问题。金属磁记忆检测技术应用于检测埋地双金属复合管,并通过对磁异常危险等级较高位置进行开挖验证,配合测厚和磁饱和-脉冲涡流等无损检测技术,取得了良好的应用效果。检测结果明确了金属磁记忆检测技术在一定程度上可以满足埋地双金属复合管的应力集中程度检测需求,有一定的推广价值。

承压构件缺陷磁记忆检测信号的量化分析

将金属磁记忆检测技术应用于含埋藏缺陷承压构件的检测中,将承压构件简化为平板结构,对平板试件进行单向拉伸的有限元模拟试验,分析了不同裂纹尺寸和载荷对检测信号的影响以及构件焊缝缺陷磁记忆信号的变化规律,得到了磁记忆信号特征参数与缺陷的关系。结合磁记忆检测试验,对磁记忆信号特征参数与缺陷参数、加载结果进行了量化分析。试验结果表明,磁记忆信号可以对承压构件缺陷进行有效表征,并可以对裂纹扩展趋势进行预测。研究为金属磁记忆检测技术在承压构件检测中的应用提供了理论支持。

埋地油气管道磁记忆检测机理及影响因素综述

金属磁记忆检测技术作为一种新型的埋地油气管道非开挖无损检测手段,具有无须磁化、可预判缺陷等优势。但目前该技术主要围绕小型构件展开探究,且试验以实验室条件居多,服役环境下埋地管道的研究成果不多。鉴于此,本文纵观近年国内外研究进展及现状,概述了效应原理,梳理了基础理论的学说流派,分析了埋地管道工作环境下磁记忆信号的影响因素及作用效果。在此基础上,归纳出目前有待解决的问题,展望了未来的研究方向。

20钢板焊缝缺陷的磁记忆检测

与磁粉检测和射线检测相比,磁记忆检测灵敏度更高,利用金属磁记忆技术对20钢板的焊缝缺陷进行无损检测评价。研究表明:磁记忆检测法能够有效表征钢板的焊缝缺陷;与磁场强度参数相比,磁场梯度对焊缝缺陷更为敏感,表现为在被测4块钢板的焊缝缺陷处,其磁场梯度的法向分量均出现了明显增加、并呈凸峰状,且在焊缝一些局部应力集中处,也出现了异常磁记忆信号。在实际应用时,可以利用磁记忆检测快速的特点,先对被测构件焊缝的异常信号进行提取,同时与其他无损检测进行比较,有效实现提高缺陷检测准确性与可靠性的目的。

机器学习在金属磁记忆检测中的应用与展望

金属磁记忆检测技术(MMMT)能够检测以应力集中为代表的早期损伤,在铁磁性构件损伤检测领域具有广阔的应用前景。由于金属磁记忆检测信号十分微弱并且具有较强的非线性,在实际检测时容易出现漏检或误检。机器学习方法对信号数据集特征分析具有良好的自学习和自适应性能力,较适合金属磁记忆检测信号的分析与处理。对机器学习技术在金属磁记忆检测中的应用进行了综述,讨论了金属磁记忆信号传统特征提取方法的特点,分析了机器学习在金属磁记忆检测中的特征提取、定量识别及剩余寿命预测等方面的研究现状,指出了机器学习在金属磁记忆检测领域的难点问题,并对其发展方向进行了展望。

埋地油气管道缺陷金属磁记忆检测研究评述

从金属磁记忆检测原理出发,详细介绍了埋地管道常见缺陷的磁检测法的发展现状,系统概括了缺陷分类方法、数据信号处理和缺陷反演方法等方面的研究进展,总结了针对不同工况、不同缺陷的磁测仪器开发的研究进展。讨论了埋地管道磁法检测目前的发展现状,提出了未来的研究方向,为埋地油气管道在线检测技术的开发和应用提供了参考。

磁记忆检测在煤矿设备检验中的应用分析

磁记忆检测是常用无损检测技术之一,在煤矿设备检验中应用范围较广。基于此,简单介绍磁记忆检测原理,论述磁记忆检测在煤矿设备检验中的应用流程,并对磁记忆检测在煤矿支护设备检验中的实践应用进行了进一步探究,希望为煤矿设备磁记忆检测工作的规范开展提供一些参考。

高压管汇动载冲蚀过程磁记忆检测定量研究

针对页岩气开采压裂作业中恶劣工况下极易产生冲蚀损伤的高压管汇在线检测问题,采用自主研发的可施加动载拉伸应力的冲蚀磨损试验机进行了室内固液两相流冲蚀试验,并基于磁记忆检测技术,对常用高压管汇材料35CrMo冲蚀过程进行了在线检测。研究结果表明:在颗粒冲蚀磨损和脉动拉伸疲劳的耦合作用下,试样冲蚀区域出现静载作用下未观察到的宏观裂纹;试样受动载作用时的冲蚀破坏比静载作用时的冲蚀破坏更为严重,冲蚀过程中冲蚀坑深度和磨损量都显著大于静载作用时相应数值;对冲蚀过程中的磁记忆信号进行降噪和梯度处理,信号梯度峰值与冲蚀坑深度呈正线性相关,信号梯度积分值与冲蚀磨损量也呈正线性相关。所得结论可为压裂现场恶劣工况下的高压管汇在线检测提供参考。

基于石油钻具缺陷的磁记忆检测试验研究

本文就基于石油钻具缺陷的磁记忆检测试验进行探究,最先针对磁记忆检测技术的原理进行分析,之后针对石油钻具缺陷的类型以及检测方式进行分析,最终就裂纹缺陷有限元分析、气孔有限元分析、焊缝测试、平板试件磁记忆测试几个方面进行试验,旨在保证石油钻具的隐患消除,提升石油钻具质量。

掌上型金属磁记忆检测仪

作为无损检测领域中的一种新兴技术,磁记忆检测在压力容器、冶金、石油和化工等领域应用越来越广泛。介绍一种新研制的掌上型、低功耗、用于在线检测的多通道磁记忆检测仪,包括该仪器的工作原理和特性,以及以单片机为核心的多通道数据采集、波形动态显示和检测结果判断等内容,并通过试验测试仪器的性能,验证其可靠性。

油田集输管道磁记忆检测技术应用

针对吉林油田集输管道管径小、数管并行的运行工况,难以具备管道内检测条件。基于此,采用磁记忆检测技术,对江北-新木φ273mm原油管道开展外检测,线路全长11.4km检测出该段管道的应力集中点。经过现场实际检测,共检测出该管段应力集中点61处,其中三级风险点13处。将外检测数据结果与该段管道内检测数据结果进行比对,通过开挖验证表明两种检测方式对缺陷检出结果一致性较好,证明磁记忆外检测技术在一定程度上可实现对内检测的替代。

MMMT—2磁记忆检测系统及在钻机检测中的应用

石油钻机关键受力零部件承受载荷大,载荷性质和使用工况恶劣,一旦发生事故,将造成重大财产损失。磁记忆检测技术能够检测出铁磁性构件的应力集中区,并能够对应力集中程度进行评估。为此,阐述了应力与铁磁构件磁场状态之间的内在联系和磁记忆检测的基本原理,给出了MMMT—2磁记忆检测系统的构成和主要技术参数。通过对在役钻机关键零部件的实际检测,表明磁记忆检测技术可以检测出钻机零部件的应力集中区,并且能够对应力集中程度进行评估,对钻机关键零部件进行早期诊断,及时发现可能的损伤源,对钻机的安全使用能起到较好的预警作用。

基于USB接口的微型金属磁记忆检测仪

由于金属磁记忆检测仪在铁磁材料工件早期损伤(缺陷)诊断具有较大的优势,所以其已经在石油、容器、铁路、化工等各个领域得到广泛应用。本文介绍了金属磁记忆检测仪的工作原理;概述了金属磁记忆检测仪目前的应用情况及其内部结构;阐述了一种基于USB接口的微型金属磁记忆检测仪的研制开发硬件电路的设计及其性能特点;最后,概要列举了单片机控制系统软件和数据采集系统的软件设计内容。

电站铁磁构件的磁记忆检测

介绍了一种对铁磁构件进行早期诊断的无损检测新技术 ,分析了铁磁构件在有、无外应力情况下的能量变化 ,应用带磁偶极子模型等效受力构件的磁畴定向排列 ,计算得出了构件应力集中区的漏磁场分布。并以电站锅炉管座角焊缝为例 ,在对其残余应力进行了有限元分析的基础上 ,作了磁记忆检测。理论分析与试验结果表明 ,磁记忆检测技术适用于电站锅炉及压力容器管道的检测 ,可望在实际工程中得到推广应用。

漏磁的磁记忆检测技术

基于漏磁检测的磁记忆检测仪由 RC 网络和运算放大器组成的有源滤波器、磁敏传感器、探头、信号处理电路、显示及键控装置、CPU 系统等组成。该检测仪可检测疲劳构件表面应力分布、焊缝、设备和工件。以某电厂再热管对接焊缝的检测为例,对被测对象进行编号,对仪器进行规一化处理、检测焊缝,测到应力集中部位作好标记。然后对标记部位重点复查、跟踪监控。

面向再制造的510L钢疲劳裂纹扩展磁记忆检测

为探索磁记忆信号在铁磁性材料裂纹扩展过程中的变化规律,以510L钢为研究对象,采集裂纹扩展过程不同区域的磁记忆信号,计算裂纹尖端的应力强度因子,分析疲劳断口形貌,探讨金属磁记忆方法对铁磁材料疲劳损伤与裂纹扩展检测的可行性,并建立裂纹尖端磁记忆信号梯度Kmax值和应力强度因子KI之间的关系。结果表明:M(T)试样宏观切口处的磁记忆信号特征量比裂纹尖端应力集中处的磁记忆信号特征量明显;梯度Kmax值和应力强度因子KI在疲劳循环累积下均呈指数形式增加,从断裂力学角度说明Kmax反映疲劳累积损伤的可行性;磁记忆信号特征量ΔHp(y)及Kmax可以反映经过不同服役期的510L钢损伤情况,为再制造修复和加工提供依据。

一种磁记忆检测定量分析的新方法

金属磁记忆检测技术是利用磁记忆效应对铁磁性材料的应力集中区进行无损检测的新方法。磁记忆效应的特征是应力集中部位表面的漏磁场的切向分量最大、法向分量存在过零现象。在目前的研究工作中,研究方法主要是以测量磁记忆法向信号过零点位置来判断应力集中,从而割裂了切向与法向之间内在的关系。探讨了采用法向切向联合检测的方法,利用一种新型的磁阻传感器HMC1002,设计组装了高精度的二维弱磁场测量传感器。通过对拉伸试件进行2种方法检测的对比实验,结果表明,此方法比单一的法向磁场分量过零值点的检测更有效,可望在磁记忆检测定量分析研究中有很好的实际应用价值。

基于金属磁记忆检测和涡流检测技术的大型振动筛下横梁裂纹检测方法

讨论了振动筛下横梁裂纹的振动检测方法,但尚无法确定裂纹的位置和大小。根据振动筛下横梁裂纹检测的难点和要求,提出了金属磁记忆检测和涡流检测技术相结合的振动筛下横梁早期裂纹故障快速检测方法。实验研究和工业应用表明该检测方法有效可行,可实现振动筛下横梁早期裂纹故障的快速检测,减少甚至避免突发性事故的发生,降低洗煤厂由此造成的经济损失。

平板及焊缝中裂纹磁记忆检测技术研究

为了将磁记忆技术用于裂纹缺陷的检测领域,应用试验研究和有限元分析相结合的方法,分析裂纹的深度、埋深、宽度以及扫描角度对平板中裂纹磁记忆检测的影响。针对45号钢板建立深度和宽度2个影响参量与磁记忆信号之间的量化关系。沿焊缝长度方向和垂直焊缝长度方向对焊接裂纹进行磁记忆检测,研究焊接裂纹的检测方法和信号特征。提出根据局部波形呈现正弦波形态判别缺陷的方法。研究结果表明,用磁记忆检测技术能够对裂纹进行定位,并根据波形信号特征量对裂纹深度、宽度进行量化评价。

基于GMR效应的金属磁记忆检测方法与应用

针对铁磁性构件疲劳暗伤部位产生的磁记忆信号特征,采用基于GMR效应的金属磁记忆检测方法,开发出一套基于GMR效应传感器的磁记忆检测系统。以TI公司TMS320LF2407A芯片为处理器核心;信号放大采用差分放大器,提高系统抗干扰能力;采用16位A/D转换芯片提高数据采集精度;采用自适应滤波运算去除信号中的混杂噪音。最后对5个不同应变阶段510 L车桥板材的拉伸试样磁记忆检测信号进行分析,结果表明:基于GMR效应的磁传感器能够灵敏、精确地检测出铁磁性试样的磁记忆信号Hp(y),灵敏度达到6.9 mV/(A·m-1);铁磁性材料试样在进行拉伸试验时,随着拉伸试样载荷的增加,磁记忆信号在过零点处的梯度值也随之增大。