基于三维有限元的换热管缺陷漏磁场数值模拟

目前,漏磁内检测技术对换热管检测鲜有应用,阐述了换热管漏磁检测原理,以有限元数值模拟为手段,建立换热管漏磁检测三维有限元模型。通过仿真分析,得出了缺陷尺寸(深度和直径等)、被测管壁厚度及支撑板等参数对漏磁场分布的影响规律,并给出漏磁场随以上参数变化的关系曲线。数值计算结果为漏磁内检测技术应用于铁磁性换热管检测提供理论依据,对缺陷后续的量化分析具有重要意义。

直流线圈励磁储罐底板漏磁检测分析

用有限元方法对直流线圈励磁漏磁检测技术进行研究,建立了直流线圈励磁磁化结构三维模型,分析了线圈的安匝数对磁化能力的影响,确定了直流线圈励磁时的最佳参数,得出了缺陷漏磁场的法向分量与缺陷几何参量及提离值之间的关系。并在实验室条件下进行实验,对部分有限元分析结果进行验证。实验结果表明,直流线圈励磁方法是一种有效的局部磁化方法,直流漏磁检测模型可变的磁化能力,可以满足不同厚度工件检测的需要,扩大了检测范围。

换热管漏磁检测磁化结构有限元分析

针对铁磁性换热管特点,以漏磁检测原理为基础,利用有限元分析软件,建立换热管漏磁检测磁化结构三维模型。研究换热管漏磁检测磁化结构中磁芯几何参数(磁芯内径d和中间磁芯长度l)改变时,换热管内表面圆柱形缺陷产生的漏磁场分布情况,得到磁感应强度轴向分量与径向分量随磁芯几何参数改变时的变化规律。

管道外壁可变径漏磁检测数值模拟与分析

利用有限元方法建立静态管道外可变径漏磁检测的三维模型,该检测模型有3个分离式的励磁结构,可以调整励磁结构之间相对角度,满足不同管径的检测需要。建立不同几何尺寸缺陷、被检测管壁厚度等模型,通过有限元软件计算得到各自条件下漏磁场轴向分量和径向分量峰值分布曲线,通过对比分析得出:缺陷的几何尺寸影响漏磁场分布,且两者之间存在一定的关系,如缺陷深度在一定直径范围内与漏磁信号成近似线性关系;漏磁场随着缺陷直径增大先增大后减小,可凭借采集信号峰-峰值间隔距离,定性地判断缺陷的直径范围。

储罐底板漏磁检测量化技术研究

储罐是石油、石化工业中重要的设备,储罐底板腐蚀是储罐安全隐患之一。漏磁检测方法是目前储罐底板检测研究的一个重要方向。根据缺陷漏磁信号的特征,将经验模态分解方法(EMD)与小波去噪方法相结合,对漏磁信号进行去噪处理。采用BP神经网络模型对储罐底板缺陷进行量化分析研究,构建了缺陷几何参数预测BP神经网络模型,并运用有限元分析所得到的数据为BP网络训练样本,用人工模拟缺陷的漏磁信号测试BP神经网络。网络训练和测试结果符合储罐底板缺陷量化的精度要求。

分离式励磁结构对管道腐蚀缺陷漏磁场的影响

针对石化工业地面管道设计出一种检测结构,该结构采用多个分离式励磁结构组合的形式,可以通过调整各励磁结构之间相对角度,满足不同管径的检测需要。通过有限元分析计算,确定合理的结构间距,并依此结构,分析得出缺陷的漏磁场特征及励磁结构间相互影响:励磁结构数量增加后,无论是中间结构还是两侧结构的漏磁场都有所增强,且中间结构的增加量大于两侧、两侧结构的增加量相等。采用试验模型对有限元分析结果进行了验证,试验结果与有限元分析结果基本相符。

漏磁检测技术在大型常压储罐中的应用

探讨了漏磁检测技术在大型常压储罐底板缺陷检测中的应用可行性,利用TMS-08罐底漏磁扫描仪对某石化公司2台5万m3的石脑油储罐底板进行现场检测,给出了底板的腐蚀程度和缺陷分布状况,并综合宏观检测和超声波测厚结果证实了漏磁检测方法的可靠性,依据API 653-2009《储罐检验、维修、改造和重建》对储罐底板进行了完整性评定,为储罐的安全运行提供了保障。

有限元方法在管道外漏磁检测中的应用

管道漏磁检测及其缺陷漏磁场的仿真技术研究具有十分重要的意义。在对各种漏磁场计算方法进行比较之后,选择了有限元法作为主要研究工具。叙述了漏磁检测的基本原理,介绍了漏磁管道检测装置的工作原理和基本结构,建立了管道漏磁检测中缺陷漏磁场计算的三维有限元模型,并以此为基础分别研究了缺陷漏磁信号特点、缺陷的几何尺寸与漏磁信号的关系、以及材料壁厚等对漏磁信号的影响等问题。通过对多磁化单元结构进行有限元模拟和试验仿真,发现多个磁化单元会造成磁场的叠加,磁化单元数量的增加会使缺陷处漏磁场增强,并且中间磁化单位的增加量要大于两侧。缺陷的几何尺寸影响漏磁场的分布,在一定缺陷直径范围内,缺陷深度与漏磁场信号强度呈近似线性关系。无论被测管道壁厚如何变化,相同几何参数的缺陷漏磁场轴向分量变化趋势仍然相同。适当选取提离值,将有助于获得良好的漏磁场信号。

常压储罐底板上下表面缺陷漏磁检测信号识别技术研究

常压储罐最常见的失效机理为腐蚀减薄,腐蚀导致常压储罐底板介质侧或土壤侧形成凹坑,严重时甚至造成储罐穿孔泄漏。以永久磁铁作为励磁源的常规漏磁检测设备能对储罐的腐蚀缺陷进行准确定位,但目前大多数常压储罐底板漏磁检测设备不能判定缺陷位于底板的上表面(介质侧)还是下表面(土壤侧)。本文采用有限元分析方法对漏磁检测过程进行仿真,分析了传感器处于仪器不同位置时的磁场强度分布曲线。结果表明,在常规漏磁检测仪器中新增一组水平分布传感器组,通过信号差异分析,可实现储罐底板上下表面缺陷的识别。

结构优化设计在多励磁检测结构中的应用

为实现对不同管径地面管道的漏磁外检测,使得不同励磁结构下方的管道磁化状态相近,对先期设计的三励磁结构进行尺寸优化。文中以磁化结构尺寸参数作为优化设计变量、以磁化区磁感应强度作为状态参数、以励磁场均匀性作为目标函数进行磁路的优化计算。计算结果表明,优化后给出的最优结构尺寸,能够实现对最小直径为4 mm、深度为管壁厚度的20%缺陷进行检测,能够同时满足对管道缺陷检测的要求和管道均匀磁化的要求。

基于声发射的储罐罐底腐蚀检测及其可靠性验证

以南京某化工企业一台裂解原料油储罐为检测实例,先后对其进行在线声发射检测及开罐漏磁检测。通过对比两种检测方法对该罐底板的腐蚀状态评估结果,验证了声发射技术应用于储罐罐底腐蚀检测的可靠性。

储罐底板-补板缺陷漏磁场影响因素分析

储罐由于内部储存的复杂介质的作用经常发生腐蚀现象,很多底板都进行了补板维修,国内外对补板检测的研究鲜有报道,因此,迫切需要对补板展开研究工作。以漏磁检测为基础,仿真求解6,8,10 mm补板漏磁检测的合理气隙距离,分析了不同气隙距离、不同板间距和不同缺陷深度的补板漏磁场空间分布特性,并采用漏磁检测自动行走装置对补板检测进行试验验证,试验结果与仿真结果一致。

浅谈成品油储罐常见安全状况及检验管理策略

介绍了我国成品油储罐运行中常见的建造验收质量、使用管理、腐蚀、附属设施及附件管理等安全问题,分析了现有储罐管理及检验标准存在的不足。针对成品油储罐安全现状,从竣工验收、日常维护、定期检验三个角度提出了应对的检验管理策略。

在役常压储罐常见损伤模式及检测方法分析

根据常压储罐检验过程中易发生的常见问题,从外部腐蚀、内部腐蚀、焊接缺陷、原始制造缺陷等方面分析了常压储罐的主要损伤模式。介绍了常压储罐开罐检验和不开罐在线检验的技术手段,利用多种方法结合、互补的方式,总结出一套常压储罐检测的有效方法组合,为常压储罐检测工作提供了理论指导。