承压设备低频电磁无损检测技术研究

发布时间：2017-08-19 14:10

  本文关键词：承压设备低频电磁无损检测技术研究

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【摘要】：承压设备处在高温高压和易腐蚀的环境下,易发生失效事故。承压设备一旦发生泄露等失效事故,会对人民的生命财产安全和环境造成很不利的影响。无损检测定期检测的方法是及时发现和预防承压设备失效的重要且有效的一种方法。承压设备的在线检测具有操作复杂、准确度不高等问题,制约了很多检测方法的应用。低频电磁无损检测技术(Low Frequency Electromagnetic Technique)是一种近年来正在逐渐得到广泛应用的新型电磁无损检测技术,其快捷、方便,对表面要求不高且有较高灵敏度,渗透深度较高,十分适合承压设备的在役检测。本文对低频电磁检测方法进行了仿真研究。以承压设备常用的铁磁性材料为对象,采用ANSYS Maxwell软件建立其缺陷检测方法的二维有限元扫查模型。通过激励参数优化,采用瞬态计算的方法对不同深度的腐蚀缺陷进行仿真求解。提取缺陷周围的切向与法向的磁感应强度信号,采用MATLAB拟合方法计算出磁感应强度的相位与幅值信息并对结果进行总结与试验验证。本文对低频电磁检测方法进行了实验研究。设计、制作了一批不同材料,带有不同尺寸及人工缺陷的钢板,采用美国TesTex公司研制的基于低频电磁检测原理的PS2000检测仪器进行了大量的实验。通过实验研究了不同检测条件、检测对象对低频电磁测结果的影响,得出了不同检测情况下的最优参数及检测灵敏度,为以后的现场试验提供了检测导则与参考。基于仿真和实验研究,本文对水冷壁管缺陷以及储罐底板现场缺陷进行了检测与分析,检测结果初步证明了低频电磁检测技术的适用性与准确性。
【关键词】：承压设备 低频电磁 仿真 有限元
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG115.28
【目录】：

• 学位论文数据集4-5
• 摘要5-7
• abstract7-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 课题研究背景及意义15-16
• 1.2 承压设备常用电磁无损检测方法16-20
• 1.2.1 磁粉检测方法16-17
• 1.2.2 漏磁无损检测方法17-18
• 1.2.3 涡流无损检测方法18-20
• 1.3 低频电磁技术国内外研究现状20-21
• 1.4 课题研究内容21-23
• 第二章 低频电磁检测原理及信号处理方法23-31
• 2.1 低频电磁检测原理23
• 2.2 U型磁轭传感器磁场分布辨析23-25
• 2.3 低频交流磁场常用测量方法25-26
• 2.4 电信号曲线拟合方法26-28
• 2.4.1 最小二乘方法26-28
• 2.4.2 相关法28
• 2.5 裂纹缺陷的磁偶极子模型28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 低频电磁检测仿真研究31-47
• 3.1 电磁场基本理论31
• 3.2 碳钢材料缺陷检测低频电磁仿真模型的建立31-35
• 3.2.1 ANSYS Maxwell仿真软件32-33
• 3.2.2 低频电磁传感器实体建模33-35
• 3.3 低频电磁有限元仿真35-43
• 3.3.1 励磁参数的研究35-39
• 3.3.2 缺陷扫查仿真模型39-40
• 3.3.3 缺陷宽度的影响40-42
• 3.3.4 缺陷深度的影响42-43
• 3.4 原理传感器制作与实验验证43-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 低频电磁检测实验研究47-79
• 4.1 检测系统的搭建与测试平台的建立47-52
• 4.1.1 检测系统介绍47-49
• 4.1.2 实验平台搭建49-52
• 4.2 典型缺陷的低频交流激励检测实验52-76
• 4.2.1 实验参数选取53-55
• 4.2.2 钢板人工缺陷的检测55-64
• 4.2.3 管道人工缺陷的检测64-74
• 4.2.4 带有包覆层的管道的缺陷检测74-76
• 4.3 本章小结76-79
• 第五章 低频电磁检测技术应用79-87
• 5.1 水冷壁管的缺陷的检测79-83
• 5.1.1 水冷壁管的腐蚀机理及检测方法分析79
• 5.1.2 现场水冷壁管缺陷的低频电磁检测79-83
• 5.2 储罐底板缺陷的低频电磁检测83-85
• 5.3 本章小结85-87
• 第六章 总结与展望87-89
• 6.1 总结87
• 6.2 展望87-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-95
• 研究成果及发表的学术论文95-97
• 作者和导师介绍97-99
• 附件99-100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许晓东;付胜;吴广明;;振动筛包覆层大梁低频涡流检测方法研究[J];中国煤炭;2014年08期

2 吴德会;柳振凉;张忠远;夏晓昊;;漏磁检测中提离值影响的三维有限元仿真分析[J];应用基础与工程科学学报;2013年06期

3 闫宏伟;梁利文;;浅谈锅炉承压管道无损检测技术现状及发展[J];中国电力教育;2013年26期

4 宋凯;陈超;康宜华;李俊江;任吉林;;基于U形磁轭探头的交流漏磁检测法机理研究[J];仪器仪表学报;2012年09期

5 李俊儒;钟舜聪;杨晓翔;龚凌诸;郭金泉;陈世旺;陈小韩;林彤;叶飞飞;翁振兴;杨天雪;;基于低频电磁技术的管道缺陷检测方法研究[J];机电工程;2012年02期

6 徐琛;黄松岭;赵伟;许鹏;;基于低频涡流的油气管道变形检测方法及实现[J];电测与仪表;2010年06期

7 任海燕;丁克勤;;锅炉水冷壁管低频涡流传感器仿真研究[J];现代科学仪器;2009年06期

8 姜斌;王方;毛富杰;张旭;萧艳彤;;低频电磁技术在锅炉四管检测中的应用研究[J];无损探伤;2009年05期

9 宋凯;康宜华;孙燕华;武新军;;漏磁与涡流复合探伤时信号产生机理研究[J];机械工程学报;2009年07期

10 任海燕;丁克勤;;低频涡流检测激励频率选取的仿真研究[J];无损探伤;2009年03期

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本文编号：701141