便携式储罐底板漏磁检测器的研制

针对储罐底板检测过程中大型检测设备不易接近储罐边角、盘管下部等复杂区域的问题,研制了MScan-II便携式储罐底板漏磁检测器。该设备主要由电子主机和扫描器两部分组成。电子主机实现数据处理及人机交互的功能,扫描器则完成底板磁化及磁场信号采集的工作。使用该设备可方便且有效地检测出储罐底板一定深度范围内的腐蚀缺陷。

高清晰度储罐底板漏磁检测器的研制

根据储罐底板的缺陷特征,探讨了以漏磁法检测储罐底板缺陷的技术特点,分析了局部饱和磁化对检测信号信噪比的影响,研制出一种高清晰度储罐底板漏磁检测器。具体设计了电源模块、检测装置、数据采集与传输模块、运动控制单元和数据分析处理软件,并讨论了硬件部分的电磁兼容问题。试验研究和现场应用证明,该检测器不仅能实现对储罐底板上下表面缺陷的快速普查,而且具有较高的检测灵敏度和可靠性,操作方便,其缺陷定位与量化精度等技术指标达到或超过了美国石油天然气学会现行标准API Std 653的规定,完全能满足实际检测工程的需要。

基于虚拟仪器技术的储罐底板缺陷检测器

石化行业普遍使用直径数十米的钢制储罐储存石油、天然气和其他化工原料,在腐蚀、应力等环境作用下,储罐底板在长期服役后会出现腐蚀缺陷,对这些缺陷进行检测是保证储罐安全运行和视情维护的重要依据。本文介绍了基于虚拟仪器技术的储罐底板缺陷漏磁检测器,具体包括机械扫查装置、传感器模块、数据采集与传输模块、数据分析处理软件等。实验研究和现场应用证明,该检测器能实现对储罐底板的快速普查、缺陷的准确定位及量化,具有较高的检测灵敏度和可靠性。

低温地板辐射采暖构造层传热模拟

本文针对以哈尔滨为代表的寒冷地区的低温热水地板辐射供暖系统的传热特点和铺设方式 ,建立了构造层内传热过程的数学模型 ,分析了低温热水地板辐射供暖系统的热工性能 ,确定了构造层内温度分布、地板表面温度分布、单位面积散热量等设计指标与管间距、水温。

唐家山堰塞坝散粒堆积体开槽泄流的冲刷过程分析

【目的】为避免溃堤形成洪峰危害下游,对唐家山堰塞湖进行开槽泄流,并预测泄流槽的冲刷演变和下泄洪峰流量及出现时间,以便提出一种分析方法,对今后震后堰塞湖抢险工程起到指导作用。【方法】依据唐家山堰塞坝的土性条件、开槽断面,以及不同粒径散粒体的冲刷运动特性,确定堰塞坝不同粒径松散体的冲刷起动流速和冲刷速度。基于堰塞湖区产流和库水位曲线,应用宽顶堰流基本理论,综合考虑土性材料冲刷性能与堰流之间的相互关系,进行了开槽泄流、水流计算、冲刷下切、库水位确定的迭代计算分析。【结果】合理确定了唐家山堰塞坝不同土层随着泄流变化的冲刷速率和泄流槽断面的变化;计算得到2008-06-10 T 12:00下泄最大洪峰流量为6 601 m3/s,与实际洪峰流量基本一致。【结论】提出了一种预测堰塞体开槽泄流下切冲刷分析及洪峰形成时间和确定最大洪峰流量的简化方法。

常压储罐底板腐蚀的漏磁检测与概率分析

采用概率数据处理方法,对储罐底板腐蚀的漏磁检测结果进行处理,得到底板最大腐蚀深度、平均点腐蚀深度、平均点腐蚀速率、最大点腐蚀速率和穿孔概率等参数,对储罐底板腐蚀程度进行了定量描述并预测储罐底板穿孔概率.利用上述检测和数据处理方法可以对设备局部腐蚀状况作出定量评估,并对设备寿命进行预测.

铺地材料临界辐射通量计算与试验验证

介绍临界辐射通量的测量方法及原理。利用锥形量热仪测得试样的点燃时间和所受初始热辐射强度,拟合出两者存在的一次函数关系。对铺地材料临界辐射通量进行近似计算,利用锥形量热仪进行试验验证,给出误差分析。

地板辐射采暖地面散热量的简化计算方法

对加装了地板辐射采暖设施的空间采用三维稳态湍流模型,进行空气流动和传热特性的数值研究,并在与实验数据相比较的基础上,提出了一个便于实施计算的地板表面散热量的简化计算方法。提出的简化计算方法的思路即是对原计算公式中难以确定的房间内非加热表面的面积权重平均温度值Tp,用室温的修正量来代替。研究结果表明,数值结果和实验数据吻合良好,经计算,修正量C可取平均值2.18。

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。

储罐底板漏磁检测移动机器人的研制

针对目前储罐底板漏磁检测中存在的问题,提出研制移动机器人代替人力驱动或人工辅助电力驱动方式进行储罐底板漏磁扫描检测。对机器人的检测路线规划、转向、定位及控制进行了研究。理论分析和试验研究表明,储罐底板检测机器人具有很高的实用价值,有利于提高检测效率,降低劳动强度,避免漏检、重检,提高检测准确性。

低温地板辐射采暖传热分析

建立低温地板辐射采暖二维稳态导热数学模型,利用CFD模拟分析供回水平均温度、室内温度、盘管间距、埋管厚度、热水流速及盘管管径对热流密度和温度分布的影响。结果表明热流密度随盘管管径、供回水平均温度增大而增大,随室内温度、盘管间距、埋管厚度增加而减小;温差随盘管管径、供回水平均温度、盘管间距增大而增大,随室内温度、埋管厚度增加而减小,而热水流速影响较小。

定形相变储能式预制轻薄供暖地板的实验研究

制备了以高密度聚乙烯为支撑材料的定形相变材料,将其添加到预制轻薄干式供暖地板中,在地板采暖实验室建立实验系统,测试不同供回水平均温度及不同供回水温差下,相变地板和普通地板供暖系统的热工性能。结果显示:在稳定阶段,相变地板的表面热流密度要高于普通地板的表面热流密度,同一供回水平均温度工况下,供回水温差越大,地板表面温度越低;在冷却阶段,相变地板表面温度降低的速率很慢,而普通地板表面温度下降较快。研究结果为定形相变材料在地板中应用的可行性提供参考依据。

黄河三角洲海底土波致再悬浮研究

在现代黄河三角洲采集土样,制备室内水槽试验的底床,施加波浪作用,观测波致悬沙含量的变化规律,分析不同波高、作用时间对单位面积底床再悬浮量的影响,及波浪停止作用后悬浮泥沙的静水沉降规律。研究发现,在水深一定条件下底床再悬浮量呈现随波高增大而增大的特性,两者线性拟合的相关性很好;在一定波高的波浪连续作用下,约5 000～6 000个波周期底床再悬浮过程完成;在波浪作用初始阶段底层悬沙含量与中上层的相差很大,悬沙含量垂线结构呈斜线型,稳定阶段的悬沙浓度垂向结构呈准直线型,底层与表层含沙量比值为0.98～1.25,整个水层含量分布均匀;静水沉降过程中当悬沙含量大于1g/dm3,悬沙含量(SSC)呈现出随时间指数衰减的规律,悬沙浓度与沉降通量呈线性关系。研究结果对认识黄河水下三角洲泥沙运移规律具有一定的科学意义。

关于底层地面传热系数的探讨

总结了目前建筑热工计算和建筑热负荷计算中底层地面传热系数的处理方法。通过对热流相加法处理地面问题的分析,提出了一种新的用于计算底层地面传热系数的方法,即由热流量计算地面的当量传热系数。对西安地区几种典型地面进行了计算,结果表明该方法能很好地反映地面的传热状况。

储罐罐底板漏磁检测仪的研制

在研究漏磁场原理的基础上 ,设计了一种罐底板漏磁检测仪。该仪器对罐底板的检测不受表面油污和其它非导磁材料影响 ,具有速度快、性能可靠、操作方便等特点 。

地板辐射采暖传热模型修正及散热因素分析

楼板向下散热量和内外墙体温度差异较大时,利用现有的模型计算地板辐射采暖系统地面温度分布导致误差较大。通过分析内外墙和楼板对地板辐射采暖系统传热的影响,找出零热面模型的不足,修正了传热模型,并分析影响采暖盘管的散热因素。研究结果表明,(1)内外墙体的壁温相差大时,零热面模型误差偏大,则内外墙边界条件设为第一类边界条件较合理;(2)楼板下表面设为由辐射换热等效的第三类边界条件较合理;(3)管径增大导致地板表面温度增加趋势减小。管间距、热水温度增大导致供热区域地板表面温度分布呈周期性变化逐渐明显。且管间距变大导致其周期增加、热水温度变大导致其振幅增加。选择合适的地板层材料才能保证舒适的地面温度。

储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制

针对储罐底板现有检测装备自动化程度不高、检测劳动强度大、检测效率低等问题，设计了储罐底板自动化漏磁检测系统。介绍了系统的结构组成，分析了基于双目激光测距的小车自动定位原理。根据储罐底板的结构特征和漏磁检测的特点，规划了检测小车的运动路径，研究了小车运动速度增量式PID控制算法和小车运动方向差动式控制算法，并进行了实验研究。结果表明，小车能够根据设定的PID控制参数沿规划路径扫查，小车在直线寻迹时30°方向偏差纠偏时间约为1．7s，轨迹跟踪性能良好。

储罐底板缺陷自动定位与可视化方法研究

针对储罐底板漏磁检测的实际需要,研究了根据异常数据点进行缺陷自动定位、定量描述及可视化的基本方法。通过定义扫描、板块和储罐底板的特征参数,基于图形几何变换建立了缺陷定位的数学模型,运用窗口自动生长算法实现了缺陷分布区域的有效识别。实践证明,储罐底板漏磁检测系统能根据所添加板块和扫描的特征参数,自动绘制储罐底板上缺陷的整体分布图并提供直观的可视化检测报告,克服了现有检测系统的不足,提高了储罐底板漏磁检测系统的检测效率、可靠性和实用性。

列车客车用低温电地板辐射供暖传热模拟

以传热学理论为基础,建立了低温电地板辐射供暖非稳态过程的二维传热数学模型,并应用有限元分析软件ANSYS对数学模型进行了求解;通过实测及理论计算,得出地板内温度及热流密度分布特点;计算值与实测值相对误差小于10％。

储罐底板漏磁检测缺陷整体分布图自动生成方法

针对现有检测系统需要借助CAD商业软件和人工标识相结合,才能绘制储罐底板缺陷分布图的不足,研究了基于漏磁检测技术的储罐底板缺陷整体分布图自动生成方法。首先,选择漏磁探头首通道传感器的扫查起始位置为基点,通过传感器通道数和采样间隔定义单次扫查区域;然后,根据缺陷信号所跨越的传感器通道数以及起、止采样点数,计算出矩形框对角线上两个顶点的坐标,并依此绘制矩形框以表征缺陷大小,进而得到单次扫查缺陷分布图;再在统一的坐标系下,对单次扫查缺陷分布图进行归一化处理,并对相邻两次扫查检测到的同一缺陷进行合并运算;最后,通过多次扫查图拼接,得到储罐底板缺陷的整体分布图。检测试验证明,该方法能实现储罐底板缺陷整体分布图的直观显示,自动生成可视化缺陷检测报告,提高了储罐底板漏磁检测系统的检测效率、实用性和可靠性。