基于全向结构光视觉传感器的管道内壁缺陷测量实验设计

针对机械工程测试课程实验要求,结合管道内壁测量的实际工程问题,该文设计了一种基于高分辨率摄像机与光学反射系统的全向结构光视觉传感器,该传感器采用结构光视觉三维测量技术实现管道内壁缺陷测量,具有制造成本低、测量精度高的特点。针对传感器标定与应用设计了4个实验项目,实验结果表明,在狭窄受限空间和低光照的环境中,该测量系统可以实现管道内壁的三维测量,满足实际应用要求。通过实验,学生加深了对视觉测量理论知识的理解,掌握了理论知识在实际工程中的应用,为后续研究及工作打下基础。

基于POD-RBF方法的管道内壁几何识别

针对天然气、石油等管道内部被腐蚀问题,基于本征正交分解-径向基函数(POD-RBF)提出了一种管道内壁几何识别方法.考虑静磁场并建立管道的简化有限元模型,构建变几何样本库,实现了POD-RBF对任意形状的响应预测.该方法在降阶分析的同时避免了迭代过程中因几何的改变需反复求解刚度矩阵,在很大程度上提高了计算效率.采用灰狼优化(GWO)算法对目标函数实施优化,避免了在变几何过程中灵敏度的求解.算例结果显示,该文方法可高效准确地反演管道内壁的几何形状,即使在引入噪声后GWO算法仍具有较好的稳定性.

基于改进YOLOv5的天然气管道内壁缺陷检测

针对管道内壁缺陷检测精度低、易漏检等问题,提出一种基于改进YOLOv5的天然气管道内壁缺陷检测算法。首先,在主干网络与加强特征提取网络之间加入CBAM注意力机制,使网络关注到更加有效的信息,从而提高网络的特征提取能力;其次,将损失函数由GIOU替换为CIOU,以提升算法的精度和收敛速度。选取东北大学钢材表面缺陷数据集进行实验验证,结果表明,相较于YOLOv5算法,该算法的检测效果更好。

火力发电厂循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护设计及施工

以草桥电厂埋地循环水管道内壁阴极保护工程为例,简要介绍了阴极保护的原理,研究了循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护的设计和施工方法,包括管道内壁牺牲阳极阴极保护施工所需的机械通风系统的设计和施工方法的研究。阴极保护工程实施结果表明,本研究采用的阴极保护设计和施工方法合理,管道内部通风系统的设计和安装合理有效。

管道内壁重防腐陶瓷涂料在氯化钠溶液中的电化学行为

利用交流阻抗技术 ,对管道内壁重防腐陶瓷涂料涂层在 3 5 %的氯化钠溶液中的电化学腐蚀机理进行了研究。结果表明 ,该涂料的电阻非常大 ,可达 10 9Ω左右 ,且长期浸泡保持不变。表明管道内壁重防腐陶瓷涂料具有很好的绝缘性。

微细管道内壁三维测量技术研究

提出了一种适于管道内壁缺陷检测和三维测量的计算模型和测量方法 形貌检测器在驱动机构的带动下沿着管道轴线行进时 ,按照控制指令对管道内壁任意截面进行图像拍摄 通过对图像的处理 ,提取出截面上离散点的图像坐标 ,再结合对CCD摄像机标定得到的参数 ,计算出截面环上各离散点在三维坐标系中的位置 ,从而重构出该截面的形状 ,完成管道内壁的检测 。

环保型油田管道内壁纳米环氧防腐涂料的研究

油田管道腐蚀和结垢造成了巨大的损失,防腐、防结垢比较困难,而且涂料在热镀锌管上难以附着,为此进行了大量的研究工作,首先,通过合成固化剂,解决了涂料在热镀锌管上附着力差的问题;其次,合理选用颜填料以及纳米S iO2和纳米TiO2,同时选用有效降低表面张力的助剂,使表面结垢得到了比较好的控制。另外,通过控制混合溶剂的挥发速率,使产品能较好地适应长管道、小直径的特殊施工工艺及设备,并使产品施工固体分高,施工产生的漆雾少,具有很好的环保性能。

矿泉水水井取水管道内壁附着物分析研究

矿泉水水井因污染而在取水管道内壁形成大量的褐色粘液状粘泥 ,显微形态观察表明 ,典型样品中的粘泥主要为细菌污染大量繁殖形成的生物膜。样品经HCl处理后 ,其中黄褐色晶体、霉菌样丝状体消失 ,显示晶体和丝状体为金属沉积物 ;样品滴加亚铁氰化钾和HCl,出现普鲁士蓝沉淀 ,证明了样品中的金属沉积物是含铁物质 ,从而推断取水管内壁附着物主要为铁细菌大量繁殖 ,氧化铁、沉积铁而形成的生物膜。从生物膜中取样进行微生物分离培养 ,铁细菌检出阳性 ,固体培养物同样与亚铁氰化钾反应出现普鲁士蓝沉淀 ,且显微形态与样品中微生物一致 ,进一步证明水管内壁附着物中污染微生物主要为铁细菌。

高含水油田管道内壁涂料的研制

以环氧树脂、防腐颜填料等原材料研制了具有高效防腐性的底漆;以氟树脂、二硫化钼、聚四氟乙烯、石墨等原材料研制了不仅具有防腐蚀特性,同时具有疏水等特性的低表面能面漆。由所研制的底漆和面漆组成的复合涂层在注水原油在管道输送过程中,对管道底材起到很好的保护作用,延长了管道的使用寿命,同时面漆涂层的表面能比较低,具有一定的疏水性,能够减小管道中液体流动的阻力,从而达到减阻增效的作用。

常规管道内壁喷涂施工控制

海洋石油工程中越来越多的采取管道内壁喷涂的方式来延长其使用寿命,目前国内管道内壁喷涂设备应用比较成熟,但喷漆设备在管道内喷涂时的行进速度,仍无相关数据可查,施工容易造成喷涂不均匀、流挂等问题,影响喷涂质量。本文针对常规管道内壁防腐施工时存在的问题和解决方案提出了见解。对喷漆设备在管道内的行走速度进行了相关实验,总结了数据,供施工参考。

管道内壁视频图像防抖动算法研究

为了减小抖动对管道内壁视频图像的影响,提出一种在抖动比较小的条件下将横向抖动与旋转分开处理的算法。首先通过选取合适的阈值将灰度化的全景图像二值化为一个圆,利用重心法求出圆心位置,根据与基准帧圆心位置的差别平移全景图像,从而减小横向抖动的影响。之后进行展开,通过求取连续两帧展开图像上重合区域灰度加权重心的差别,对当前帧展开图像平移后再进行拼接,从而减小旋转的影响。实验表明该算法处理速度非常快,可以比较好地减小管道内壁视频图像抖动的影响。

微细管道内壁缺陷检测误差自动校正仿真

针对传统方法存在管道内壁缺陷检测误差校正率较低、校正时间过长等问题,提出微细管道内壁缺陷检测误差自动校正方法。该方法获取管道内壁全景图,对管道内壁全景图进行展开、预处理,并提取管道病害区域的集合特征,引入查询误差校正表以及结合双线性插值对特征值进行求解,获取微细管道内壁缺陷检测误差。同时,其通过投影不变性原理以及相关的几何特征,计算误差直线的斜率,利用该直线的斜率求解线性方程组得到校正参数,通过校正参数完成误差校正。实验验证可知,所提方法能够有效提高管道内壁缺陷检测误差校正率,减少误差校正时间。

应用函数链神经网络测量管道内壁缺陷尺寸

基于图像测量管道内壁缺陷尺寸时,图像上单位像素所代表的实际尺寸与很多因素有关,如摄像机的内部、外部参数以及摄像机到管壁的距离等,是一个复杂的非线性关系。在摄像机参数固定的条件下,采用函数链神经网络来逼近图像上单位像素所代表的实际尺寸与管道内径之间的非线性关系,进而实现了无需标定摄像机参数的管道内壁缺陷尺寸测量。实验结果表明,这种方法具有易于实现、误差小等特点。

高炉煤气管道内壁防腐蚀涂料的试验与应用

高炉煤气采用干式布袋除尘工艺后,其输配系统煤气管道内壁短期出现严重腐蚀现象,危害着生产安全。为此,采用试验手段筛选了防腐蚀涂料,对京唐5500m^3高炉煤气管道内壁采用乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥及配套底面涂料进行防护。半年多的生产运行情况表明,该涂层腐蚀防护效果显著。

表面织构对管道内壁碳基涂层润湿性与摩擦学性能影响

采用等离子体增强化学气相沉积技术在管道内表面沉积超厚类金刚石涂层(厚度不小于15μm),通过激光织构和喷砂对管道内表面进行织构化处理,研究其对超厚类金刚石涂层摩擦学性能和储油的影响.结果表明:在PAO 10润滑下,调节织构化参数(设置不同的激光织构图案和喷砂压力),可以使管道内壁类金刚石涂层与PAO10之间的润湿性和摩擦学性能达到最优.载油高速旋转试验结果表明:经过2.06×10^(5) Pa(30 psi)的喷砂压力和0.01 mm×0.01 mm激光点阵处理的织构涂层具有最佳的储油性能,可以减少润滑油在实际工况中的爬升和外溢.而图案为0.01 mm×0.01 mm点阵的激光织构涂层具有最低的摩擦系数,避免了管状构件往复运动中可能出现的涂层损伤.因此,通过优化织构的密度和直径,可以提升管道内壁上超厚类金刚石涂层的储油和摩擦学性能.

PRS-HNC石油管道内壁漆的开发与应用

介绍了一种无溶剂厚浆型石油管道内壁漆的开发过程、达到的技术指标、产品的主要特性和在西北某油田集输管线上采用挤涂工艺的应用效果。

管道内壁爬行器人摆杆连接轴疲劳分析

本文研发出一种管道内壁爬行机器人,在大量的现场试验中发现管道机器人摆杆连接轴为整个系统的薄弱环节,连接轴在整机运行过程中以裂纹形式最先失效,本文以有限元分析软件ANSYS软件为依托,建立以solid92为基本单元的管道机器人摆杆连接轴有限元模型。对管道内壁爬行机器人摆杆连接轴进行疲劳分析,与静力学分析结果进行对比,对管道机器人摆杆连接轴的失效形式进行评价,为同类型管道机器人的后续研究做出理论依据。

采用原子层沉积技术在管道内壁镀铝膜的分析研究

研究分析了采用原子层沉积技术在大长径比管道内壁镀制铝膜的可行性。首先,建立了管道内壁气体吸附动力学方程,通过分离变量法解吸附动力学方程,计算出反应前驱体在管道内壁达到饱和化学吸附的时间;其次,根据铝晶胞的面心立方结构,计算出每层原子层沉积周期所镀制的铝膜厚度;最后,理论计算能实现正常波导的管道内壁所需要的铝膜最小厚度,得出原子层沉积所要循环的周期数。

管道内壁阴极保护技术

阴极保护技术已广泛应用于管道的外防腐,而在管道的内防腐中还存在只适用于大口径管道、保护距离短、阳极与管道内壁绝缘难、安装复杂等问题。为此,江汉油田设计院开展了管道内壁阴极保护技术研究工作。试验证明,管道内壁采用强制电流和牺牲阳极阴极保护完全可行,用在柔性阳极或带状锌合金、铝合金牺牲阳极上外套打孔塑料管或塑料网的安装方式成功地解决了管道内壁阴极保护存在的上述问题,具有适用范围广、施工工艺简单、经济方便等优点。文章着重介绍了塑料套管或塑料网阳极安装方式及其模拟试验、现场试验的条件和结果。