-
题名基于弱磁法的管道氢致损伤力磁耦合特性研究
- 1
-
-
作者
武梓涵
廉正
刘斌
杨理践
-
机构
沈阳工业大学信息科学与工程学院
-
出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第8期137-151,共15页
-
基金
沈阳市科技计划(社会治理科技专项)(23-407-3-36)项目资助。
-
文摘
长输油气管道局部氢致损伤的失效过程涉及材料力学行为、磁性响应与氢扩散的耦合效应,难以通过常规无损检测技术进行有效识别,对能源运输系统的安全构成严重威胁。其中管道弱磁内检测技术因对铁磁性材料早期损伤的本征敏感性与在线检测等独特优势,在氢致损伤的检测与评估中展现出巨大的应用潜力。因此基于此技术,结合第一性原理,提出了一种面向管体局部氢致损伤与磁信号响应关系的多尺度交叉分析方法,并引入Q_(average)多分量磁特征融合响应参数对多物理场作用条件下氢致损伤失效行为及危害程度进行有效表征。研究结果表明:在漏磁检测中饱和磁化使材料磁畴高度有序排列,氢富集高压应力集中区难以对整体漏磁通产生显著扰动,因此未出现明显磁响应特征,相比之下弱磁信号特征分量变化较磁记忆检测平均提升1倍,在氢致损伤检测中展现出良好的适用性与有效性。与此同时,随着管体内压和外部励磁强度升高,氢富集区应力集中与磁畴重构行为加剧,具体表现为Q_(average)响应曲线随管体内压升高呈非线性上升,Q235和Q345钢平均响应增长率分别为137和195 A·m^(-1)/MPa;随励磁强度增加近似呈线性上升,Q235和Q345钢平均响应增长率分别为61.24和69.06 A·m^(-1)/A。
-
关键词
氢致损伤
管道弱磁内检测技术
第一性原理
应力集中
磁信号特征
-
Keywords
hydrogen-induced damage
weak magnetic in-line inspection technology for pipelines
first-principles
stress concentration
magnetic signal characteristic
-
分类号
TH878
[机械工程—精密仪器及机械]
-
-
题名长输埋地管道焊缝气孔缺陷弱磁信号正演模型模拟研究
被引量：1
- 2
-
-
作者
刘艳军
洪佳伟
徐鸿飞
张帆
-
机构
西南石油大学机电工程学院
-
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2675-2682,共8页
-
文摘
针对长输管道在非开挖条件下的焊缝气孔检测难题,通过改进磁偶极子理论模型,创建了一种针对管道焊缝气孔缺陷等球形缺陷的弱磁信号正演模型。采用数值模拟方法研究了焊缝气孔缺陷磁感应强度波形特征,以及不同气孔尺寸和不同缺陷方位对磁感应强度的影响。结果表明:管道焊缝气孔缺陷处磁感应强度的法向分量Bx始终趋近于0,轴向分量By出现过零点特征且峰值改变方向,切向分量Bz出现极值特征;可通过弱磁信号进行缺陷尺寸的判断和对缺陷在管道环向位置上的定位,并得到了气孔缺陷半径R与总磁感应强度Bsum峰值的拟合公式。最后进行工程试验,验证了正演模型的准确率。缺陷管道处实际检测磁感应强度与理论计算结果在趋势上基本一致。其中缺陷处的总磁感应强度Bsum最大值,理论计算中为4202 nT,而实际检测中为4407 nT,误差为205 nT,误差率为4.66%。考虑到实际检测时,难免受到外界的干扰及其他因素的影响,总体上来说该误差在可接受范围内,可以为含焊缝气孔缺陷管道的弱磁检测定量化提供一定依据。
-
关键词
安全工程
长输管道
非开挖检测
焊缝气孔缺陷
弱磁检测
磁感应强度
磁偶极子模型
-
Keywords
safety engineering
long distance pipeline
trenchless inspection
weld porosity defect
weak magnetic detection
magnetic induction intensity
magnetic dipole model
-
分类号
X937
[环境科学与工程—安全科学]
-
-
题名长输管道盗油孔弱磁检测
被引量：9
- 3
-
-
作者
孙旭
刘斌
-
机构
中国石化股份公司管道储运分公司科技处
沈阳工业大学信息科学与工程学院
-
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2014年第4期436-440,共5页
-
基金
国家高技术研究发展863计划项目(2012AA040104)
十二五国家科技部支撑计划项目(2011BAK06B01-03)
-
文摘
为了确保油气长输管道的安全运行,针对管道上盗油孔的检测问题,研究了盗油孔处剩磁检测信号的变化特征.采用磁畴模型对盗油孔漏磁信号的分布特征进行了研究,利用有限元分析方法对铁磁性试件进行了静力学分析和静磁学分析,模拟了盗油孔处剩磁信号的变化规律.研究结果表明:在应力集中区域存在着漏磁信号,其分布规律随应力的变化而变化;在弱磁场作用下,可以较好地检测到由应力引起的自发漏磁信号.
-
关键词
管道
内检测技术
盗油孔
剩磁
漏磁信号
有限元
应力集中
弱磁场
-
Keywords
pipeline
internal detection technology
stolen oil hole
remanence
magnetic flux leakage signal
finite element
sstress concentration
weak magnetic field
-
分类号
TE973.6
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
-
题名基于阵列涡流技术的管道变形检测数值分析
被引量：8
- 4
-
-
作者
辛佳兴
陈金忠
李晓龙
朱宏武
王长新
-
机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
中国特种设备检测研究院压力管道部
-
出处
《石油机械》
北大核心
2022年第2期115-122,共8页
-
基金
国家重点研发计划资助项目“城市汽柴油输送系统关键设备检测监测和风险管理技术研究”(2018YFF0215002)。
-
文摘
及时发现管道变形缺陷并排除安全隐患,对保证油气资源正常运输有重大意义。鉴于此,针对阵列涡流管道变形检测技术进行了电磁理论分析,从磁畴的微观水平上解释了涡流信号的变化机理,提出管道内检测器上阵列探头的3种布置方案,利用Maxwell有限元分析软件对阵列涡流管道变形缺陷检测的三维模型进行数值模拟,以磁感应强度峰值为特征量对管道变形缺陷进行分析。分析结果表明:基于电涡流传感技术的管道变形缺陷检测中,管道磁畴磁化产生的磁场强度大于感应涡流产生的磁场强度;阵列涡流传感器输出信号变化量随管道变形量呈四次多项式递增的变化规律;对比单独布置的传感器,阵列涡流传感器对管道变形缺陷检测的灵敏度至多下降10%。所得结论可为油气管道涡流变形内检测探头的研制提供技术支撑。
-
关键词
阵列涡流技术
油气管道
变形缺陷
管道内检测
数值模拟
磁畴磁化
-
Keywords
array vortex technology
oil and gas pipeline
deformation defect
pipeline inner inspection
numerical simulation
domain magnetization
-
分类号
TE973
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
