利用球形内检测器测量管道走向关键技术研究
发布时间：2021-11-28 02:11
管道是输送石油、天然气和水等资源的主要方式,是国民经济的命脉。因受地理气候变化、传输介质、传输条件以及人为施工、破坏的影响,随着使用年限的增加,管道会出现焊缝开裂、腐蚀穿孔、形变等现象。一旦发生事故,将对工业生产造成巨大损失甚至威胁人民的生命财产安全。定期检测是确保管道长期安全运行的有效措施。球形内检测器具有体积小、功耗低、检测灵敏度高、不会卡堵和使用安全方便的特点,在管道损伤检测及走向、地理坐标测量方面展示了巨大优势。本文围绕球形内检测器在测量现场管道走向时所面临的新挑战,在硬件优化、管道磁屏蔽模型、管道倾角测量等方面进行了深入研究,主要内容包括:优化了球形内检测器的系统设计,包括优选器件和优化配置,采用更加高效精简的系统架构等。针对新的系统架构进行了程序开发,包括各传感器数据接口驱动程序及应用程序开发。对球形内检测器进行了功耗测试、高低温测试及现场应用试验。采用有限元法和实验定量研究分析了管道对地磁场的屏蔽作用,比较了两种经典管道磁屏蔽模型,明确了管道长度、壁厚、相对磁导率等对磁屏蔽系数的影响。结果表明,基于椭球体模型确定的磁屏蔽系数与管道长度、壁厚、相对磁导率的关系在变化趋势上与...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
借助里程轮计算距离的检测器
当内检测器在管道内运行时，内检测器能够发出固定频率的低频电磁波，当内检测器经过地面标记器下方时，地面标记器收到该信号并作出应答，内检测器在收到应答信号后，从当前位置开始重新导航，如图1-2所示。该项技术直接推动了管道内检测定位技术的发展，通用公司使用该项技术检测管道长度达60万公里[19]，其定位精度可达0.5m/km。图 1-2 利用 GPS、捷联惯导和低频电磁波技术定位国外也最早出现了遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle,简称ROV)，它通过脐带缆获取动力、实时传递信息，突破了潜水员工作水深、工作环境要求和工作能力的极限[20,21],如图1-3所示。ROV由操作人员在水面母船上遥控，搭载彩色摄像头及BOOM系统可以在能见度大于1m时，拍摄海底管道外观；利用超声波测厚仪，检测管道的壁厚及缺陷；利用双头扫描声呐，通过扫描海管的横剖面高精度测量海管悬空高度
图 1-2 利用 GPS、捷联惯导和低频电磁波技术定位国外也最早出现了遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle,简称ROV)，带缆获取动力、实时传递信息，突破了潜水员工作水深、工作环境要求力的极限[20,21],如图1-3所示。ROV由操作人员在水面母船上遥控，搭载头及BOOM系统可以在能见度大于1m时，拍摄海底管道外观；利用超声，检测管道的壁厚及缺陷；利用双头扫描声呐，通过扫描海管的横剖面量海管悬空高度，且不受能见度限制，每个剖面数据的覆盖范围达2m×ROV对海底管道进行巡检，准确率和效率较高。但ROV需要母船长期的成本较高，同时受电缆长度限制，检测深度和检测范围受限。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长输管道智能球检漏技术应用[J]. 苏林. 管道技术与设备. 2017(01)
[2]球形内检测器在海底立管内通过性仿真研究[J]. 陈世利,高春倩,郭世旭,黄新敬. 计算机工程与应用. 2015(19)
[3]海底管道微泄漏检测器研制与应用[J]. 郭世旭,陈世利,黄新敬,徐天舒,靳世久. 现代化工. 2015(09)
[4]全球油气管道建设现状及发展趋势[J]. 祝悫智,段沛夏,王红菊,李秋扬,占传熙,施宁,张延萍. 油气储运. 2015(12)
[5]球形泄漏内检测器在海底管道竖直管段的通过性[J]. 陈世利,赵吉波,郭世旭,徐天舒,黄新敬. 纳米技术与精密工程. 2015(01)
[6]管道地理坐标测量系统SINS安装误差标定[J]. 杨理践,李晖,靳鹏,高松巍. 仪器仪表学报. 2015(01)
[7]全球油气管道建设概况[J]. 王红菊,祝悫智,张延萍. 油气储运. 2015(01)
[8]管道微小泄漏检测数据采集系统的设计[J]. 王正锋,陈世利,郭世旭,黄新敬. 压电与声光. 2014(04)
[9]海底管道微小泄漏球形内检测器结构设计[J]. 崔尧尧,陈世利,赵吉波,郭世旭,黄新敬. 石油工程建设. 2014(03)
[10]基于组合导航技术的管道地理坐标定位算法[J]. 杨理践,沈博,高松巍. 沈阳工业大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]海底管道热屈曲及管土相互作用研究[D]. 施若苇.浙江大学 2014
[2]基于捷联惯导的管道地理坐标内检测关键技术的研究[D]. 杨洋.沈阳工业大学 2013
硕士论文
[1]小口径输油管道内检测技术研究[D]. 王赓.沈阳工业大学 2012
[2]管道内球形检测器数据采集平台的研究[D]. 刘渊.天津大学 2012
[3]声学地面标记器若干关键技术研究[D]. 向红.天津大学 2012
本文编号：3523489
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
借助里程轮计算距离的检测器
当内检测器在管道内运行时，内检测器能够发出固定频率的低频电磁波，当内检测器经过地面标记器下方时，地面标记器收到该信号并作出应答，内检测器在收到应答信号后，从当前位置开始重新导航，如图1-2所示。该项技术直接推动了管道内检测定位技术的发展，通用公司使用该项技术检测管道长度达60万公里[19]，其定位精度可达0.5m/km。图 1-2 利用 GPS、捷联惯导和低频电磁波技术定位国外也最早出现了遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle,简称ROV)，它通过脐带缆获取动力、实时传递信息，突破了潜水员工作水深、工作环境要求和工作能力的极限[20,21],如图1-3所示。ROV由操作人员在水面母船上遥控，搭载彩色摄像头及BOOM系统可以在能见度大于1m时，拍摄海底管道外观；利用超声波测厚仪，检测管道的壁厚及缺陷；利用双头扫描声呐，通过扫描海管的横剖面高精度测量海管悬空高度
图 1-2 利用 GPS、捷联惯导和低频电磁波技术定位国外也最早出现了遥控潜水器(Remotely Operated Vehicle,简称ROV)，带缆获取动力、实时传递信息，突破了潜水员工作水深、工作环境要求力的极限[20,21],如图1-3所示。ROV由操作人员在水面母船上遥控，搭载头及BOOM系统可以在能见度大于1m时，拍摄海底管道外观；利用超声，检测管道的壁厚及缺陷；利用双头扫描声呐，通过扫描海管的横剖面量海管悬空高度，且不受能见度限制，每个剖面数据的覆盖范围达2m×ROV对海底管道进行巡检，准确率和效率较高。但ROV需要母船长期的成本较高，同时受电缆长度限制，检测深度和检测范围受限。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长输管道智能球检漏技术应用[J]. 苏林. 管道技术与设备. 2017(01)
[2]球形内检测器在海底立管内通过性仿真研究[J]. 陈世利,高春倩,郭世旭,黄新敬. 计算机工程与应用. 2015(19)
[3]海底管道微泄漏检测器研制与应用[J]. 郭世旭,陈世利,黄新敬,徐天舒,靳世久. 现代化工. 2015(09)
[4]全球油气管道建设现状及发展趋势[J]. 祝悫智,段沛夏,王红菊,李秋扬,占传熙,施宁,张延萍. 油气储运. 2015(12)
[5]球形泄漏内检测器在海底管道竖直管段的通过性[J]. 陈世利,赵吉波,郭世旭,徐天舒,黄新敬. 纳米技术与精密工程. 2015(01)
[6]管道地理坐标测量系统SINS安装误差标定[J]. 杨理践,李晖,靳鹏,高松巍. 仪器仪表学报. 2015(01)
[7]全球油气管道建设概况[J]. 王红菊,祝悫智,张延萍. 油气储运. 2015(01)
[8]管道微小泄漏检测数据采集系统的设计[J]. 王正锋,陈世利,郭世旭,黄新敬. 压电与声光. 2014(04)
[9]海底管道微小泄漏球形内检测器结构设计[J]. 崔尧尧,陈世利,赵吉波,郭世旭,黄新敬. 石油工程建设. 2014(03)
[10]基于组合导航技术的管道地理坐标定位算法[J]. 杨理践,沈博,高松巍. 沈阳工业大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]海底管道热屈曲及管土相互作用研究[D]. 施若苇.浙江大学 2014
[2]基于捷联惯导的管道地理坐标内检测关键技术的研究[D]. 杨洋.沈阳工业大学 2013
硕士论文
[1]小口径输油管道内检测技术研究[D]. 王赓.沈阳工业大学 2012
[2]管道内球形检测器数据采集平台的研究[D]. 刘渊.天津大学 2012
[3]声学地面标记器若干关键技术研究[D]. 向红.天津大学 2012
本文编号：3523489
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3523489.html
