承壓設(shè)備低頻電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究
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【摘要】:承壓設(shè)備處在高溫高壓和易腐蝕的環(huán)境下,易發(fā)生失效事故。承壓設(shè)備一旦發(fā)生泄露等失效事故,會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和環(huán)境造成很不利的影響。無(wú)損檢測(cè)定期檢測(cè)的方法是及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防承壓設(shè)備失效的重要且有效的一種方法。承壓設(shè)備的在線檢測(cè)具有操作復(fù)雜、準(zhǔn)確度不高等問(wèn)題,制約了很多檢測(cè)方法的應(yīng)用。低頻電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)(Low Frequency Electromagnetic Technique)是一種近年來(lái)正在逐漸得到廣泛應(yīng)用的新型電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù),其快捷、方便,對(duì)表面要求不高且有較高靈敏度,滲透深度較高,十分適合承壓設(shè)備的在役檢測(cè)。本文對(duì)低頻電磁檢測(cè)方法進(jìn)行了仿真研究。以承壓設(shè)備常用的鐵磁性材料為對(duì)象,采用ANSYS Maxwell軟件建立其缺陷檢測(cè)方法的二維有限元掃查模型。通過(guò)激勵(lì)參數(shù)優(yōu)化,采用瞬態(tài)計(jì)算的方法對(duì)不同深度的腐蝕缺陷進(jìn)行仿真求解。提取缺陷周圍的切向與法向的磁感應(yīng)強(qiáng)度信號(hào),采用MATLAB擬合方法計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度的相位與幅值信息并對(duì)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)與試驗(yàn)驗(yàn)證。本文對(duì)低頻電磁檢測(cè)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)、制作了一批不同材料,帶有不同尺寸及人工缺陷的鋼板,采用美國(guó)TesTex公司研制的基于低頻電磁檢測(cè)原理的PS2000檢測(cè)儀器進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了不同檢測(cè)條件、檢測(cè)對(duì)象對(duì)低頻電磁測(cè)結(jié)果的影響,得出了不同檢測(cè)情況下的最優(yōu)參數(shù)及檢測(cè)靈敏度,為以后的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供了檢測(cè)導(dǎo)則與參考;诜抡婧蛯(shí)驗(yàn)研究,本文對(duì)水冷壁管缺陷以及儲(chǔ)罐底板現(xiàn)場(chǎng)缺陷進(jìn)行了檢測(cè)與分析,檢測(cè)結(jié)果初步證明了低頻電磁檢測(cè)技術(shù)的適用性與準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】:承壓設(shè)備 低頻電磁 仿真 有限元
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG115.28
【目錄】:
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-5
- 摘要5-7
- abstract7-15
- 第一章 緒論15-23
- 1.1 課題研究背景及意義15-16
- 1.2 承壓設(shè)備常用電磁無(wú)損檢測(cè)方法16-20
- 1.2.1 磁粉檢測(cè)方法16-17
- 1.2.2 漏磁無(wú)損檢測(cè)方法17-18
- 1.2.3 渦流無(wú)損檢測(cè)方法18-20
- 1.3 低頻電磁技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
- 1.4 課題研究?jī)?nèi)容21-23
- 第二章 低頻電磁檢測(cè)原理及信號(hào)處理方法23-31
- 2.1 低頻電磁檢測(cè)原理23
- 2.2 U型磁軛傳感器磁場(chǎng)分布辨析23-25
- 2.3 低頻交流磁場(chǎng)常用測(cè)量方法25-26
- 2.4 電信號(hào)曲線擬合方法26-28
- 2.4.1 最小二乘方法26-28
- 2.4.2 相關(guān)法28
- 2.5 裂紋缺陷的磁偶極子模型28-30
- 2.6 本章小結(jié)30-31
- 第三章 低頻電磁檢測(cè)仿真研究31-47
- 3.1 電磁場(chǎng)基本理論31
- 3.2 碳鋼材料缺陷檢測(cè)低頻電磁仿真模型的建立31-35
- 3.2.1 ANSYS Maxwell仿真軟件32-33
- 3.2.2 低頻電磁傳感器實(shí)體建模33-35
- 3.3 低頻電磁有限元仿真35-43
- 3.3.1 勵(lì)磁參數(shù)的研究35-39
- 3.3.2 缺陷掃查仿真模型39-40
- 3.3.3 缺陷寬度的影響40-42
- 3.3.4 缺陷深度的影響42-43
- 3.4 原理傳感器制作與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證43-46
- 3.5 本章小結(jié)46-47
- 第四章 低頻電磁檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究47-79
- 4.1 檢測(cè)系統(tǒng)的搭建與測(cè)試平臺(tái)的建立47-52
- 4.1.1 檢測(cè)系統(tǒng)介紹47-49
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建49-52
- 4.2 典型缺陷的低頻交流激勵(lì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)52-76
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)選取53-55
- 4.2.2 鋼板人工缺陷的檢測(cè)55-64
- 4.2.3 管道人工缺陷的檢測(cè)64-74
- 4.2.4 帶有包覆層的管道的缺陷檢測(cè)74-76
- 4.3 本章小結(jié)76-79
- 第五章 低頻電磁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用79-87
- 5.1 水冷壁管的缺陷的檢測(cè)79-83
- 5.1.1 水冷壁管的腐蝕機(jī)理及檢測(cè)方法分析79
- 5.1.2 現(xiàn)場(chǎng)水冷壁管缺陷的低頻電磁檢測(cè)79-83
- 5.2 儲(chǔ)罐底板缺陷的低頻電磁檢測(cè)83-85
- 5.3 本章小結(jié)85-87
- 第六章 總結(jié)與展望87-89
- 6.1 總結(jié)87
- 6.2 展望87-89
- 參考文獻(xiàn)89-93
- 致謝93-95
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文95-97
- 作者和導(dǎo)師介紹97-99
- 附件99-100
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):701141
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