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管道缺陷漏磁检测量化技术及其应用研究

论文针对管道(钢管)缺陷漏磁检测定量化、智能化的难题,紧密结合检测现场实际需要,通过理论分析和大量实验,系统分析总结了管道(钢管)缺陷漏磁智能检测技术,并在缺陷漏磁场分布以及缺陷漏磁信号与缺陷外形参数间的关系、缺陷漏磁信号分析、漏磁信号影响因素补偿、缺陷漏磁场波形特征提取和缺陷外形尺寸定量识别等方面进行了深入研究,主要成果和创新如下:引出磁偶极子模型近似分析常见缺陷漏磁场,针对磁偶极子模型的不足,将有限元方法应用到缺陷漏磁场分析,实现了常见管道样本缺陷漏磁场的模拟。采用霍尔元件作为缺陷漏磁检测传感器,获得管道轴截面漏磁场切向分量的漏磁信号;研究了缺陷外形尺寸、缺陷倾角和形状、管道材质和磁化强度、检测仪移动速度、管道背底磁场、管内压力和剩磁对漏磁信号的影响。提出了各通道增益放大、各路漏磁信号偏离调整、波形微分、数字滤波和平滑等漏磁信号预处理方法;分析了等空间采样的漏磁信号转换为等时间采样信号的必要性,研究了漏磁信号的小波去噪方法。  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北石油大学
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多磁化单元漏磁场特性与缺陷量化方法研究

随着石油天然气及石油化工工业的发展,我国管道工业得到迅猛发展。管道在运行过程中通常受到来自内外环境的联合影响,由于外部环境、输送介质、管内积液、压力波动等原因,极易发生管壁腐蚀而直接影响管道的使用寿命。因此如何了解管道的腐蚀状况,有目的地对管道进行维修,减少事故发生,延长管道的服役时间,就成了企业和检测人员关心的主要问题。目前管道的检测分为内检测和外检测两种方法,由于石油化工工业很多管道具有小直径、弯头多的特点,内检测难度大,迫切的需要研究不影响管道生产运行的管道外检测方法。本文针对石油化工工业地面管道特点,对管道外漏磁检测方法开展研究。根据管道外检测的特点和要求,利用有限元方法建立管道三维漏磁检测模型,通过计算得到不同磁化单元个数、磁化结构间距下漏磁场的空间分布,找出多磁化单元中各磁化单元间的相互影响和缺陷漏磁场叠加规律。为了使励磁场分布均匀,通过确定合理的磁铁厚度、极靴结构,设计并改进了可变径的三磁化单元管道外漏磁检测磁化结...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北石油大学
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基于支持向量机的管道漏磁检测信号识别方法研究

管道的无损检测技术对保障工业生产的安全有着十分重要的意义。国内外广泛采用的管道无损检测技术主要包括超声检测、涡流检测和漏磁检测等几种。目前,国内外学者针对管道漏磁检测技术的研究主要集中在管壁缺陷上,而对管道漏磁检测过程中其它部件如管道修复补板、法兰、支管和焊缝等产生的影响研究较少。由于这些管道部件的结构特点,在管道被磁化后也会产生漏磁场,如处理不慎将这些部件产生的漏磁场与缺陷漏磁场相混淆,则会造成误判或漏判,降低检测的精度,同时也对管道的检测和维护带来许多不便。本文主要以管道漏磁检测信号为研究对象,分析不同情况下管道内漏磁场的变化,目的是研究管道缺陷及各部件之间的区分方法。在综合分析了漏磁检测技术的国内外研究现状和发展趋势,以及多传感器信息融合技术、支持向量机分类技术等新技术的特点、优势以及技术局限性的基础上,根据管道漏磁检测信号的特点,分析各种技术的适应性,研究应用于管道漏磁检测信号识别的方式、算法和智能系统的开发。首先根据漏...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

基于图像分析的管道缺陷特征提取方法研究

油气资源作为当今最重要的能源,其运输方式有公路、铁路、水运、航空和管道运输这五种方式,其中管道运输是油气资源最主要的运输方式。随着我国油田的相继开发,油气管道运输在我国国民经济发展中的地位日益显著。随着输油时间的增加,油气管线容易产生损伤和缺陷,发生油气泄漏事故,这不仅会影响油田的正常生产,还会造成地面环境污染,引发生态灾难。因此管道运输安全问题在社会上引起了广泛关注,同时管道缺陷特征提取也被逐渐提上议题。管道漏磁检测技术是针对目前管道最可靠的检测方法之一,是管道运输安全的重要保障。同时图像处理技术一直是近年来专家学者研究的热点问题。随着管道漏磁检测技术和图像处理技术的进步,目前对管道缺陷图像特征提取的研究主要体现在对管道漏磁检测曲线的图像化转换方法、图像矩阵的滤波增强预处理、图像目标背景分割、特征信息提取等部分。以此确定管道的安全状况,对于减少国家经济损失、保护自然环境和人身财产安全有着重要的现实意义。本文主要内容共四方面:第...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

管道周向励磁漏磁内检测技术的研究

管道运输是油气资源运输的主要方式,油气管道安全已经成为关系国计民生的重大问题。定期进行管道检测是防止管道事故、保证管道安全的主要方法。在多种油气输送管道内检测技术中,漏磁内检测技术应用最为广泛。论文针对管道漏磁内检测技术的有关难题,紧密结合检测实际需要,通过理论分析和实验系统分析,总结了管道漏磁内检测技术,对轴向励磁和周向励磁漏磁检测技术进行了深入研究。分析了缺陷漏磁场的形成机理,引出磁偶极子模型近似分析常见缺陷漏磁场,针对磁偶极子模型的不足,将有限元方法应用到缺陷漏磁场分析,实现了典型管道缺陷漏磁场的仿真。分析了管道轴向励磁漏磁检测原理,对漏磁检测信号的特性进行了分析,研究了缺陷的外形尺寸(长度、宽度和深度)和延伸方向等主要缺陷特征对漏磁信号的影响规律;设计了管道轴向励磁漏磁检测实验平台,进行管道牵拉实验,采集并分析了缺陷信号样本,实验结果验证了管道轴向励磁漏磁检测方法可以检测周向分布缺陷,对管道螺旋焊缝、圆孔、周向凹槽等缺陷...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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管道漏磁检测数据采集系统设计及数据处理方法研究

石油作为当今世界的主要能源之一,一直被各国视为经济的命脉。管道作为石油运输最安全、最可靠、最高效的方式之一,在各国得到了快速的发展。然而,随着石油管道使用年限的增加以及各种环境变化和人为破坏,在役管道易发生磨损、腐蚀和泄露等现象,造成直接的环境污染、经济损失和生命危险。为了避免石油管道泄露造成的巨大损失,需要对管道进行定期检测,其中最理想的方法是漏磁检测。鉴于技术水平的限制和恶劣检测环境的影响,检测到的数据往往不能直接用于分析管道的缺陷情况,需要通过处理使得漏磁信号更加规整、平稳。本文根据现有的管道漏磁检测数据装置和信号处理算法,结合管道漏磁信号的特点和处理算法存在的问题,设计了一套完整的管道漏磁检测数据采集系统,包括三个部分,如下:第一,数据采集平台设计。根据系统需求,首先设计了一种基于NI Compact-RIO控制器的管道漏磁检测数据采集平台,对各传感器的指标要求进行了分析,对相关电路进行了详细设计;然后编写了一套数据采集...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>