基于金属磁记忆的管道应力集中区域地面检测技术研究

发布时间：2016-12-04 11:09

  本文关键词：基于金属磁记忆的管道应力集中区域地面检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

《沈阳工业大学》 2015年

基于金属磁记忆的管道应力集中区域地面检测技术研究

高飞  

【摘要】：目前，石油天然气的主要运输方式是通过管道来实现，在石油工业中占有十分重要的地位。近年来，随着管道服役时间的增加，我国很多管道大部分已经接近最大使用年限，事故频发，为保证输油气管道的使用安全，需要对其进行检测维修。金属磁记忆技术在铁磁性材料的早期疲劳与损伤诊断具有巨大潜力，金属磁记忆检测设备可以检测铁磁性材料应力集中区域的位置。到目前为止，国内还没有这种非接触式磁力诊断技术设备，国外提供这种非接触式磁力诊断技术的费用非常高，并且对技术实施了封锁和垄断。 金属磁记忆技术可以检测地磁场作用下的铁磁性材料的应力集中区域，通过分析检测到的管道表面法向分量以及其梯度值可以确定管道的应力集中区域。本文研究了金属磁记忆检测技术产生的原因以及其检测机理。金属磁记忆检测技术可以应用处非接触式的铁磁性材料应力集中区域检测，为了分析其进行非接触式检测时的检测方法，对铁磁性材料的应力集中区域的磁场进行讨论，采用磁偶极子模型其进行分析。研究了磁偶极子的远场模型，并且进行了推导计算，得出磁偶极子远场模型的磁场分布公式。根据磁偶极子远场模型的磁场分布公式，对其进行了反演计算，反演计算的方法需要采用两点的磁感应强度进行计算，得出磁场的磁矩值。应用这种方法对铁磁性材料的埋地金属管道表面磁场进行分析，可以有效解决因提离高度不同所带来的对检测的影响。单探头的非接触式金属磁记忆检测方法会因为提离高度而对检测带来一定的影响。将铁磁性材料的应力集中区域磁场等效为磁铁，采用磁通门磁强计根据磁偶极子远场模型的反演计算方法，，在不同距离上对其进行检测，通过计算得出磁场的磁矩值。当用不同高度的测量结果进行计算后，得到基本一致的磁矩值结果。 实验结果表明，磁偶极子远场模型的反演计算可以准确的计算出磁场的磁矩值。证明此分析方法可以应用于分析铁磁性材料应力集中区域的磁场，且应用于非接触式金属磁记忆检测方法中。

【关键词】：
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG115.28
【目录】：

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本文编号：204065