基于LZMA的钻杆磁漏检测数据压缩方法研究

钻杆检测过程中需要对大量的已采集数据进行存储和处理。现代的高速数据采集芯片采样频率可达1MHz,现阶段研究通常采用LZMA算法进行数据压缩处理,并进一步进行算法改进实现压缩率的提升。从采样数据分布特点入手,对采样数据进行分割,将信号特征与LZMA算法结合起来进行数据压缩用以提高压缩率。

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。

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。

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。

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。

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。

基于复合骨干网络的漏磁小缺陷信号检测方法

漏磁内检测是管道内检测的核心技术,对保障管道的安全运输至关重要。管道长期处于地下或深海,复杂的环境导致管道表面存在许多小缺陷。由于小缺陷可利用信息有限,传统的深度学习缺陷检测方法识别小缺陷难以获得满意的检测结果。提出了一种基于复合骨干网络的漏磁小缺陷信号检测方法。首先,提出了一种名为背景压缩的数据增强方法,以压缩背景信号进而增强小缺陷关键特征。其次,设计一种自适应的正负样本分配策略,以改善小缺陷在区域候选网络中正负样本分配不均匀的问题。最后,提出了一种小缺陷多分支高分辨率特征提取网络,利用多分支复合结构获得高分辨率特征进行特征融合,以提高网络对小缺陷纹理信息的利用率。以试验场管道数据对所提方法进行验证,实验结果表明,设计的方法是有效的,检测精度达90.3%,与最好结果相比,mAP提升8.4%。

铁磁性腐蚀产物对管道漏磁内检测的影响分析

漏磁内检测是一种高效识别长输管道本体缺陷的检测方法,但某些腐蚀点(如杂散电流腐蚀)含有大量铁磁性腐蚀产物,会影响缺陷处漏磁场的溢出,导致检测的数据评价偏小,甚至出现漏检。从漏磁内检测的基本原理出发,阐述了缺陷处漏磁场产生的原因,结合牵拉试验和实际工程案例,说明了铁磁性腐蚀产物对腐蚀缺陷处漏磁场的溢出具有一定的阻碍作用,为今后加强该类型缺陷的识别,提高管道漏磁内检测的检测效果提供技术支撑。

长输油气管道漏磁内检测信号识别与分析

为了对长输油气管道漏磁内检测信号进行识别与分析,在阐述漏磁内检测原理的基础上,分析了管道漏磁信号,其包含径向、轴向、周向分量,各分量可用于评估金属损失的不同维度信息,且漏磁场信号与金属损失深度等参数有一定关系。然后对管道特征信号进行识别,包括焊缝、法兰、阀门等结构特征信号及封堵三通、外接金属物等典型特征信号,还介绍了金属损失、应力金属损失、凹陷等缺陷信号的识别方法,最后通过工程实例验证了信号识别的准确性。试验结果表明,漏磁内检测可检测管道缺陷及本体特征,通过相关信号分析能精准识别特征点,建立固有特征数据库,为漏磁内检测数据的准确分析及漏磁信号的快速识别提供帮助,为长输油气管道安全运行提供保障。

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。

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。

深度学习在油气管道漏磁检测领域的应用

管道运输是石油和天然气等能源介质相对安全和可靠的运输方式,但制造以及焊接缺陷、损伤、腐蚀等问题的存在导致管道事故时有发生,给管道的安全运行埋下了极大的隐患。漏磁检测是油气管道安全检测中应用最为广泛的无损检测技术之一,漏磁数据的分析对管道安全评估至关重要。近年来有许多学者将深度学习应用到管道漏磁检测的数据分析中,取得了显著的成果。深度学习作为一种强大的机器学习方法,在油气管道漏磁检测领域展现了广泛的应用前景。梳理了国内外相关研究成果,从管道目标检测、管道异常分类和管道缺陷量化等三个方面详细论述了深度学习在管道漏磁检测中的应用研究。在此基础上分析了深度学习在管道缺陷漏磁检测领域未来的发展趋势,以期为相关研究提供参考。

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。

低压输气管道水驱漏磁内检测可行性研究

本文以解决低压输气管道漏磁内检测时检测器速度过快为目的,提出了以气驱改为水驱的方式进行漏磁内检测的方法,本文首先阐述了漏磁内检测原理及局限、低压输气管道漏磁内检测难点及策略,然后从前期准备、漏磁检测及流程恢复三方面展开阐述了低压输气管道气驱改为水驱漏磁内检测的关键环节,并通过实际工程案例验证了低压输气管道水驱漏磁内检测流程的可靠性,为低压输气管道漏磁内检测提供了一种新思路。