高压管汇冲蚀缺陷脉冲涡流检测数值分析

压裂作业中长周期运行的高压管汇在恶劣工况下极易产生冲蚀损伤,高压管汇的在线检测对保障安全生产尤为重要。为此,针对高压管汇冲蚀缺陷,基于脉冲涡流检测技术,采用Maxwell软件对高压管汇下表面缺陷检测模型进行数值模拟,分析磁感应强度矢量法向和切向分量,探究冲蚀缺陷脉冲涡流检测规律。研究结果表明:一定条件下,脉冲涡流检测高压管汇冲蚀缺陷时,激励电流为1.5 A,激励频率为500 Hz,线圈内径为10 mm时具有较高灵敏度;对于不同角度冲蚀缺陷,可根据差分信号梯度云图中的亮斑形状获得缺陷形状信息;法向检测信号差值与缺陷半径和缺陷深度呈三次多项式关系;线圈中设置铁芯可增加检测信号幅值,一定范围内,铁芯半径对检测效果影响较小。所得结论可为高压管汇冲蚀缺陷脉冲涡流检测装置的研制提供参考。

储气库注采弯头冲蚀缺陷检测方法组合

重庆相国寺储气库已平稳运行超10年,随着循环注采气次数增加,地面工艺管道的弯头部位壁厚损失情况也愈发突出,其中以冲蚀缺陷最为严重。为确保注采过程安全,提出了可快速、精确检测的弯头壁厚冲蚀缺陷检测方法组合。通过调研确定了冲蚀缺陷在弯头上的分布位置和形状。以弯头快速检测和精确检测为目标,结合磁记忆检测技术,明确了适用于相国寺储气库的检测方法组合的实施过程。进一步在含缺陷弯头上开展检测,验证了该检测方法组合的可行性。

弯管缺陷尺寸与位置对超声波传播特性影响

基于超声数值模拟,研究椭圆形冲蚀缺陷的几何尺寸和位置与接收端超声波能量之间的关系。通过控制椭圆形冲蚀缺陷几何尺寸,研究缺陷在弯管θ=0°且Ψ=20°位置处,不同几何尺寸的缺陷对接收端压电传感器(PZT)时域信号能量的影响。此外,为研究相同几何尺寸的椭圆形冲蚀缺陷位于弯管不同位置时,对接收端时域信号能量的影响,椭圆形冲蚀缺陷位于弯管以下位置:Ψ=20°且取值范围为0°-30°,每间隔2.5取一个值;θ=0°且Ψ取值范围为15°-45°,每间隔2.5°取一个值。数值模拟结果表明:缺陷位于弯管θ=0°且Ψ=20°位置处,随着缺陷面积增加,接收端上侧PZT时域信号能量减少;随着缺陷深度和缺陷深度与面积都增加的两种情况下,上侧PZT时域信号能量均出现先减小,当缺陷深度达到弯管厚度的75%(6 mm)时,上侧PZT时域信号能量再增加;相同几何尺寸的缺陷位于弯管θ=0°,随着增加,上侧PZT时域信号能量先减小后增加;相同几何尺寸的缺陷位于弯管Ψ=20°,随着θ增加,θ与Esub呈现出单调递增的关系。通过上述结果可知,椭圆形冲蚀缺陷的几何尺寸和位置与接收端时域信号能量之间存在相关性,基于此可通过能量变化实现对缺陷几何尺寸大小和位置的评估。

对称式压电片布局检测弯管冲蚀损伤

针对传感器检测弯管存在因检测位置不同,致使敏感程度差异较大问题,提出对称式PZT布局。利用超声数值模拟方法建立对称式PZT布局与同一位置不同损伤程度的椭圆形冲蚀凹坑弯管有限元模型,对不同冲蚀损伤检测进行数值模拟。提出损伤参量,得到冲蚀损伤程度与损伤参量之间的关系,验证对称式PZT布局检测弯管损伤的有效性。基于数值模拟研究发现,4个接收点位置对缺陷的敏感程度一致,通过分析传感信号首波,引入能量参量评估弯管损伤程度:随着损伤程度的增加,能量参量呈现出先增加后减少的趋势。提出的对称式压电布局检测弯管冲蚀损伤的应用可减少工程事故的发生。

高强抗磨胶砂研究及其在岩滩水电站冲(磨)蚀缺陷修补中的试验应用

用铁矿石加工成的铁钢砂,强度高、耐酸碱、抗冲磨;用铁钢砂作骨料配制的“高强抗磨胶砂”和“高强微膨胀抗磨胶砂”新材料的强度指标为R_(28)>60MPa,R_(180)>100MPa;其抗冲强度>1000t/m^2·cm,是普通高强混凝土(R_(28)>50MPa的1.27倍以上.小试产品在岩滩水电站消力戽冲(磨)蚀缺陷修补中进行了试验应用.经运行一年,证明抗冲磨效果良好,是高强、抗磨的护面材料,适于受冲刷或摩擦的面层浇筑或受冲(磨)蚀面修补用.