储罐底板不同类型缺陷漏磁场有限元分析与实验研究

发布时间：2017-07-31 23:10

  本文关键词：储罐底板不同类型缺陷漏磁场有限元分析与实验研究

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【摘要】：储罐是石油化工行业必不可少的容器,随着我国经济的发展,石油行业对储罐数量和容量的需求越来越大,储罐腐蚀是造成其安全隐患的重要原因。储罐底板腐蚀程度要比罐壁更严重,又不易检查修理,长期运行使腐蚀加剧,破坏到一定程度会引起介质的泄漏,容易造成资源浪费,引发重大安全事故。因此对在役储罐进行检测及时发现其安全隐患对安全生产有着极其重要的意义。在储罐底板的检测中,漏磁检测以其扫描效率高、检测仪器便携、检测结果精确等优势得到了非常广泛的运用。当前,漏磁检测研究的方向主要有缺陷定性定量分析和影响因素分析等。本文主要针对储罐底板不同缺陷类型对漏磁检测的影响进行了有限元分析和实验研究。本文对国内外漏磁检测技术发展现状、储罐底板漏磁检测机理以及基础理论进行了深入研究,并运用有限元仿真分析的方法对储罐底板缺陷进行模拟仿真,分析了在储罐底板缺陷检测中,不同参数的缺陷对漏磁场的影响。同时,在实验室的条件下,组建了一套储罐底板腐蚀缺陷漏磁检测装置,制取了与仿真模拟相对应的不同类型缺陷,进行漏磁检测实验,得到相关漏磁信号数据。本文研究的影响漏磁场信号强度的参数主要包括:缺陷的深度、缺陷的宽度、缺陷的几何形状、缺陷的位置、检测的气隙、检测的倾斜角度等。本文运用控制变量的方法,针对不同的缺陷形式设置了不同的数值分别进行模拟,然后将所得到的数据分别进行汇总,同时再将各个曲线的幅值进行分析处理,得到不同的缺陷参数对漏磁场磁通量密度和磁场强度的影响,得出漏磁信号曲线的变化规律和趋势,为缺陷的准确判别提供依据。在有限元分析基础上,制定了储罐底板缺陷的漏磁检测整体实验方案,同样运用控制变量的方法,进行仿真模拟,用实验方法分析了不同参数(缺陷深度、缺陷宽度和不同倾斜角)对缺陷漏磁检测信号强度和信号幅值的影响。总结漏磁场变化规律,为工程实际中的缺陷漏磁检测提供参考依据。
【关键词】：缺陷 漏磁检测 ANSYS模拟 实验研究 数据分析
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE972
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 前言8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 常规无损检测方法10-11
• 1.2 磁检测技术的国外发展现状11-12
• 1.3 漏磁检测技术的国内发展现状12-14
• 1.4 本文主要研究内容14-15
• 第二章 漏磁检测技术的基本理论15-20
• 2.1 漏磁场的研究方法15
• 2.2 漏磁检测的基本原理15-16
• 2.3 漏磁场形成的机理16-18
• 2.4 漏磁信号18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 储罐底板不同类型缺陷漏磁检测有限元分析20-29
• 3.1 有限元分析在漏磁检测中的应用20
• 3.2 漏磁场的影响因素20-21
• 3.3 磁化结构的选择和设计21-28
• 3.3.1 磁化方法的选择21-22
• 3.3.2 磁化材料的选择22-23
• 3.3.3 磁化结构模型23-24
• 3.3.4 单元体材料属性24
• 3.3.5 静态磁场分析网格划分24-25
• 3.3.6 加载和边界条件定义25-26
• 3.3.7 计算求解和后处理26-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 储罐底板缺陷影响因素分析29-39
• 4.1 缺陷深度对漏磁信号的影响29-30
• 4.2 缺陷直径对漏磁信号的影响30-32
• 4.3 缺陷形状对漏磁信号的影响32-35
• 4.3.1 缺陷相切对漏磁信号的影响32-34
• 4.3.2 缺陷几何形状对漏磁信号的影响34-35
• 4.4 埋藏缺陷漏磁场分析35-37
• 4.5 提离值对缺陷漏磁场的影响37
• 4.6 本章小结37-39
• 第五章 储罐底板缺陷的漏磁实验研究39-47
• 5.1 储罐底板缺陷漏磁检测实验系统39-40
• 5.2 储罐底板缺陷的制备40-43
• 5.2.1 不同深度缺陷制备40-41
• 5.2.2 不同宽度缺陷制备41-42
• 5.2.3 不同倾斜角度缺陷42-43
• 5.3 漏磁检测实验分析43-46
• 5.3.1 缺陷深度影响分析43-44
• 5.3.2 缺陷宽度的影响分析44
• 5.3.3 缺陷倾斜角度影响分析44-46
• 5.4 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 作者简介、发表文章及研究成果目录52-53
• 致谢53-54

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本文编号：601514