储罐底板磁检测技术研究

发布时间：2017-06-10 14:15

  本文关键词：储罐底板磁检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 油田储罐底板由铁磁性材料制成，长年在自然环境和液位变化条件下运行，受到多种不利因素的影响，不可避免地受到各种损伤。特别是环境中的化学腐蚀和电化学腐蚀引发的腐蚀穿孔、裂纹扩展以及破裂等，，使介质泄漏，引起严重灾害和环境污染，给国家财产造成巨大损失。所以，每隔几年必须彻底检查储罐，对腐蚀程度做出评估。以往，国内油田多采用手工检测方法，劳动强度大，检测时间长，报废、维修缺乏科学性，尤其对罐底外表面金属腐蚀没有很好的检测方法。近年来，随着计算机软硬件技术和无损检测(NDT)理论的发展，储罐的智能化探伤已经成为可能。 储罐检测目前常用的方法有超声检测(UT)、涡流检测(ET)、磁粉检测(MT)、漏磁检测(MFL)。我们分别对这几种方法在储罐罐底检测时进行比较，尝试找出最适宜的储罐底板检测方法，并研制储罐底板磁检测仪，以便高效地对储罐罐底进行检测和科学管理。 本文针对现场立式储罐底板检测的实际情况，选择以罐底板漏磁检测技术为研究对象，开展立式储罐底板漏磁检测技术研究，以期实现方便快捷的对立式储罐底板进行检测和对其腐蚀状态进行评估。 开展储罐底板漏磁检测技术研究，主要是通过建立储罐底板磁化状态下数学模型，根据底板的厚度、电阻率和磁导率以及缺陷漏磁场的特点，计算出理想状态下所需磁化场的强度和缺陷漏磁场的大小等一系列关键技术参数。根据设计所需磁化场的强度要求，以及从最大程度上减轻仪器体积和重量上考虑，选择铷铁硼材料的永久磁铁作为励磁场。根据漏磁场的大小和特点，选择合适的高灵敏度的磁传感器，并确定相应的数据采集、滤波和放大电路。在这些工作的基础上，在实验室条件下组建一个相对简单(四个通道)的检测系统，然后编制相应的数据采集和分析软件。用这个小型检测仪做大量的实验，来验证所设计的漏磁检测装置的合理性和可行性。在前期研究的基础上，研制24通道储罐底板磁检测仪。编制了其数据采集和分析软件，可以实现数据波形实时显示，检测结果图形可视化，使缺陷的识别和分析更加直观、可靠。在实验室条件下利用人工模拟储罐底板锥型缺陷，做了大量的实验，证明了所研制的储罐底板磁检测仪具有很高的准确性和可靠性。分析了提离值、检测速度、涂层厚度、磁化场强度、储罐底板表面粗糙度以及底板上的铁磁性碎片等各种影响因素对检测灵敏度的影响。并对各种影响因素提出解决方案，对其软、硬件进行不断的改进和完善，使之能够在实际现场中得到应用。这些对指导实际储罐底板的漏磁检测具有重要的意义。
【关键词】：储罐底板 腐蚀 漏磁检测 磁化场 数据分析
【学位授予单位】：大庆石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH878
【目录】：

• 第一章 绪论12-19
• 1．1 选题意义12
• 1．2 立式储罐底板检测技术的研究进展12-16
• 1．2．1 储罐的材料12-13
• 1．2．2 储罐腐蚀的原因13-14
• 1．2．3 立式储罐的主要破坏形式及危害14
• 1．2．4 储罐底板检测技术研究进展14-16
• 1．2．4．1 常用的无损检测方法的比较14-16
• 1．3 国内外储罐底板漏磁检测概况16
• 1．4 本文的主要研究内容16-19
• 1．4．1 具体研究内容和重点解决的问题16-17
• 1．4．2 预期达到的成果和学术价值17
• 1．4．3 研究的方法17-19
• 第二章 理论分析19-29
• 2．1 漏磁检测的原理19-20
• 2．1．1 漏磁场的形成19
• 2．1．2 检测的原理19-20
• 2．2 缺陷漏磁场分析20-22
• 2．3 漏磁场的影响因素22-23
• 2．4 磁化结构的选择和设计23-28
• 2．4．1 磁化方法的选择23-24
• 2．4．2 磁性材料的选择24
• 2．4．3 磁化结构设计及优化24-28
• 2．5 小结28-29
• 第三章 四通道小型磁检测仪的研制29-34
• 3．1 总体设计方案29-30
• 3．1．1 四通道小型磁检测仪的总体方案29
• 3．1．2 四通道小型磁检测仪的系统构成29-30
• 3．2 传感器的选择30-31
• 3．3 磁屏蔽31
• 3．4 数据采集控制器31-32
• 3．5 钢刷的添加32
• 3．6 检测仪实物图及工作环境32-33
• 3．7 小结33-34
• 第四章 小型检测仪实验和结果分析34-39
• 4．1 提离值对漏磁检测的灵敏度的影响34-35
• 4．2 检测速度对灵敏度的影响35-36
• 4．3 涂层对灵敏度的影响36-37
• 4．4 钢刷对灵敏度的影响37
• 4．5 信号幅值和缺陷深度的对应关系37-38
• 4．6 小结38-39
• 第五章 24通道储罐底板磁检测仪的结构设计39-46
• 5．1 24通道储罐底板磁检测仪的系统结构框图39
• 5．2 24通道储罐底板磁检测仪的具体结构39-44
• 5．2．1 磁检测仪磁化结构的设计39-40
• 5．2．2 磁铁与储罐底板之间的引力计算40
• 5．2．3 传感器的布置40-41
• 5．2．4 定位装置的设计41
• 5．2．5 系统电源的设计选型41-42
• 5．2．6 数据采集模块的设计选型42
• 5．2．7 屏蔽结构的设计42-43
• 5．2．8 系统框架的设计43-44
• 5．3 标定板的设计44-45
• 5．4 小结45-46
• 第六章 24通道储罐底板磁检测仪软件的编制46-55
• 6．1 检测仪系统框图46
• 6．2 24通道储罐底板磁检测仪软件操作指南46-52
• 6．3 储罐底板编号系统52-54
• 6．3．1 储罐底板检测基准点52
• 6．3．2 编号配置52-53
• 6．3．3 底板参考点53
• 6．3．4 扫描模式53-54
• 6．4 小结54-55
• 第七章 24通道磁检测仪的实验分析和应用55-59
• 7．1 实验室条件下实验分析55-57
• 7．2 实际检测过程中影响因素的实验分析57-58
• 7．3 现场实际应用58
• 7．4 小结58-59
• 结论59-60
• 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-63

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张转连;张斌;于卫利;于少平;;低温液氨储罐安装过程质量控制[J];石油化工设备;2011年03期

2 王启宏;陈虎;竺国荣;;常压储罐底板腐蚀及其安全检测技术[J];无损探伤;2010年06期

3 马传瑾;关卫和;郭鹏举;程华云;程绍平;;漏磁检测技术在大型原油储罐底板上的应用[J];无损检测;2012年07期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 黄松岭;赵伟;宋小春;王坤;;基于虚拟仪器技术的储罐底板缺陷检测器[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（一）[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨志军;铁磁性平板腐蚀缺陷多通道漏磁信号的反演与重构[D];东北石油大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 赵福臣;储罐底板直流漏磁检测方法与实验研究[D];东北石油大学;2011年

2 高廷岩;管外多磁化单元结构优化设计与实验研究[D];东北石油大学;2011年

3 于永亮;管道漏磁检测缺陷与部件漏磁场识别技术研究[D];大庆石油学院;2010年

4 王学增;立式储罐壁板漏磁扫描检测方法研究[D];东北石油大学;2010年

5 孙岳江;油罐底板腐蚀缺陷漏磁检测及其应用研究[D];北京交通大学;2012年

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本文编号：438797