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基于超声导波的结垢检测及去除技术研究

发布时间:2018-05-14 20:28

  本文选题:管道结垢 + 超声导波 ; 参考:《天津科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:管道内结垢的检测及去除技术对于需要使用管道运输的行业是十分重要的,例如石化、制药、食品和给排水等行业中要大量使用管道。如管道结垢长时间得不到清理,其生产效率将会下降,同时产品质量得不到保证,严重的会因管道堵塞而引发安全事故,造成人员伤亡。利用超声导波技术对管道内结垢进行检测和去除,是应用超声导波在管壁上传播距离更远且衰减更小的优势,从而达到检测与去除垢的目的。超声导波通常在管壁中的检测距离可达到几十米乃至上百米。相对人工逐点检测,极大地提高了工作效率。另一方面,超声导波可在充液和带包覆层的管道中传播,可在设备不停产、去除最少量包覆层的情况下对管道进行内结垢检测和去除作业,最大程度地不干扰正常生产。本文对基于超声导波的管道内结垢检测及去除技术进行了初步研究,并结合实验加以证明,得出以下结论:1、通过ABAQUS有限元软件建立了基于超声导波的管道内结垢检测的仿真模型。初步证明了超声导波技术能够应用于检测管道内结垢。2、超声导波在结垢层前端、后端、管道尾端以及法兰等均会发生反射。3、通过分析结垢层反射信号能够确定管道内结垢的位置。4、由于结垢层前端和后端均能引起反射,可依据两端引起的反射信号的时间差估算出结垢层的长度。5、依据仿真模型结论,利用实验管道开展检测实验,进一步证明了利用超声导波检测管道内结垢的可行性。6、在超声导波除垢方面,用实验室所设计的除垢装置,对管道内结垢进行去除,结果表明利用超声导波去除管道内结垢的有效性。
[Abstract]:The detection and removal of fouling in pipelines is very important in industries requiring pipeline transportation, such as petrochemical, pharmaceutical, food and water supply and drainage industries. If pipe fouling can not be cleaned for a long time, the production efficiency will decline, and the quality of the product will not be guaranteed, which will cause serious safety accidents caused by pipeline blockage, resulting in casualties. Using ultrasonic guided wave technology to detect and remove fouling in pipeline is the advantage of using ultrasonic guided wave to spread far and decrease less on the pipe wall, so as to achieve the purpose of detecting and removing scale. Ultrasonic guided waves are usually detected in pipe walls at distances of tens or even hundreds of meters. Compared with manual point by point detection, the working efficiency is greatly improved. On the other hand, ultrasonic guided wave can be propagated in the pipeline filled with liquid and covered with the coating layer, and it can detect and remove the internal scaling of the pipeline without stopping the production of the equipment and remove the minimal coating layer, so that the normal production will not be interfered to the greatest extent. In this paper, the technology of scale detection and removal in pipeline based on ultrasonic guided wave is preliminarily studied, which is proved by experiments. The following conclusion is drawn: 1. The simulation model of scale detection in pipeline based on ultrasonic guided wave is established by ABAQUS finite element software. It is preliminarily proved that ultrasonic guided wave technology can be used to detect fouling in pipeline, and ultrasonic guided wave can be used in front and back end of scale layer. The tail end of the pipe and flange will be reflected. By analyzing the reflection signal of the scaling layer, the location of the fouling in the pipe can be determined .4. because the front and back end of the fouling layer can cause the reflection, The length of the scale layer. 5 can be estimated according to the time difference of the reflected signals caused by both ends. According to the conclusion of the simulation model, the detection experiment can be carried out by using the experimental pipeline. It is further proved that it is feasible to use ultrasonic guided wave to detect the scaling in the pipeline. In the aspect of ultrasonic guided wave scale removal, the scale removal device designed by the laboratory is used to remove the scale in the pipeline. The results show that ultrasonic guided wave is effective in removing fouling.
【学位授予单位】:天津科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U178

【参考文献】

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本文编号:1889350

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