基于开放磁场的表面缺陷漏磁检测技术研究

发布时间：2021-05-20 04:56

　　石油化工常用设备容器多由铁磁性材料制成,由于运行条件限制,多受到自然环境和液位影响,出现一些损伤,特别是环境中的化学腐蚀,以及电化学腐蚀引发的腐蚀穿孔、裂纹扩展以及破裂等,是不可避免的。因此对缺陷无损检测与评价,对减少事故和降低成本具有十分重要的意义。本文在漏磁检测的理论基础上,利用开放磁场检测原理及开放磁场检测特性,对基于开放磁场的表面缺陷漏磁检测技术进行研究。本文采用理论分析与实验研究相结合的办法,以表面缺陷开放磁场形成的理论基础作为依据,利用有限元仿真分析,建立表面缺陷分析模型,研究表面缺陷开放磁场空间分布特性和影响因素,分析表面缺陷开放磁场检测的可行性。有限元仿真模拟中通过改变表面裂纹缺陷、圆锥型腐蚀坑缺陷的深度和宽度变化、磁化结构提离高度、传感器提离高度变化,以及裂纹深宽比参数,得到了不同参数变化对磁通量密度变化的影响,通过提取缺陷磁场特征参数,研究了表面缺陷开放磁场的空间分布特性。在满足现场表面缺陷检测要求及开放磁场检测特点的条件下,设计了基于开放磁场的漏磁检测仪结构,并确定了励磁装置、数据采集系统、信号处理系统、软件等配置。基于前期模拟分析基础,制定了可用于检测铁磁性构件... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景及意义
    1.2 石化设备缺陷介绍
    1.3 石化设备常用检测手段
    1.4 国内外研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 表面缺陷开放磁场检测有限元分析
    2.1 开放磁场检测原理
    2.2 有限元方法在开放磁场检测中的应用
    2.3 表面缺陷开放磁场检测有限元分析
        2.3.1 磁化结构的设计
        2.3.2 选择合适单元体类型
        2.3.3 赋予各部分材料属性
        2.3.4 网格划分
        2.3.5 加载和定义边界条件
        2.3.6 计算求解及后处理
    2.4 本章小结
第三章 表面缺陷开放磁场空间分布特性
    3.1 表面裂纹缺陷参数对磁场空间分布特性影响
        3.1.1 裂纹深度对磁场空间分布特性影响
        3.1.2 裂纹宽度对磁场空间分布特性影响
        3.1.3 磁化结构提离高度对磁场空间分布特性影响
        3.1.4 传感器提离高度对磁场空间分布特性影响
        3.1.5 裂纹深宽比对磁场空间分布特性的影响
    3.2 腐蚀坑缺陷参数对磁场空间分布特性影响
        3.2.1 缺陷深度对磁场空间分布特性的影响
        3.2.2 缺陷宽度对磁场空间分布特性的影响
        3.2.3 磁化结构提离高度对磁场空间分布特性的影响
    3.3 本章小结
第四章 基于开放磁场的漏磁检测仪结构设计
    4.1 总体设计方案
        4.1.1 基于开放磁场的漏磁检测仪设计框架
        4.1.2 基于开放磁场的漏磁检测仪总体设计
    4.2 检测仪器结构设计
        4.2.1 磁化单元结构的设计
        4.2.2 数据采集单元结构的设计
    4.3 主要性能参数
    4.4 检测仪器软件介绍
    4.5 本章小结
第五章 缺陷开放磁场检测实验分析
    5.1 实验方案
    5.2 实验设备
    5.3 实验过程
    5.4 实验结果分析
        5.4.1 不同板厚表面缺陷检测实验分析
        5.4.2 腐蚀坑缺陷实验分析
        5.4.3 表面裂纹缺陷实验分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间科研成果
致谢



本文编号：3197132