包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测机理与方法研究.pdf

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1、学校代码10406分分分类类类号号号TG115.28+4密密密级级级论文论文编号论文编号144学学学号号号090080402041题目包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测机理与方法研究作者康小伟康小伟康小伟学科学科、学科、、、专业专业专业专业测试计量技术及仪器测试计量技术及仪器测试计量技术及仪器指指指指导导导导教教教教师师师师付跃文付跃文付跃文申请学位日期2012012201222年年年年5555月月月月学校代码：10406分类号：TG115.28+4学号：090080402041南昌航空南昌航空大学南昌航空大学硕硕硕士士士学学学位位位论论论文文文（学位研究生）包覆层

2、管道腐蚀脉冲涡流检测机理与方法研究硕士研究生：康小伟导师：付跃文副教授申请学位级别：硕士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：测试与光电工程学院答辩日期：2012.5授予学位单位：南昌航空大学StudyontheInspectionMechanismandMethodsofPulsedEddyCurrentTestinginPipelinesCorrosionunderInsulationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMeasuringandTestingTechnologiesandinstrum

3、entsbyKangXiaoweiUndertheSupervisionofProf.FuYuewenSchoolofTestingandOpto-ElectronicEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaMay,2012南昌航空大学硕士学位论文摘要摘摘摘要要要带包覆层铁磁性管道在石油化工行业得到大量应用。由于管道的工作环境和包覆层管道的加工工艺等原因，往往会导致包覆层下的管道壁厚腐蚀变薄，而包覆层下的铁磁性管道腐蚀的无损检测一直是个检测难题。常规超声检测需要先去掉管道外面的包覆层，费时费力还

4、增加了检测成本；射线检测因特殊性需要保护措施，而且检测成本昂贵；目前兴起的导波技术因可以长距离检测，效率高而得到应用，但是导波还是需要挖掉部分包覆层，而且对于管道的均匀面积性腐蚀精确度不高。本课题是利用近年来新兴发展的脉冲涡流检测技术研究解决带包覆层铁磁性管道腐蚀的检测难题，提高带包覆层铁磁性管道腐蚀的检测效率和精确度。本论文在总结国内外脉冲涡流检测带包覆层铁磁性管道腐蚀的发展基础上，研究脉冲涡流检测技术检测带包覆层铁磁性管道面积腐蚀和局部腐蚀的机理和方法。首先，应用ANSYS有限元分析软件建立仿真模型，分析探头所激发的磁场和涡流场在包覆层管道的矢量分布走向

5、，并针对面积腐蚀和局部腐蚀仿真设计了不同传感器探头，分析两种探头检测包覆层管道腐蚀的仿真效果。然后，参考仿真结果设计了一系列试验，在J55铁磁性管道和普碳钢管上模拟加工了人工面积腐蚀缺陷和局部凹槽腐蚀缺陷，通过制作单线圈激励传感器和双线圈电流反向激励传感器两种探头，在一定的检测参数下，分别对这两种不同规格的钢管和两种不同类型的腐蚀缺陷进行实验检测，最后通过数据处理得到传感器接收线圈上的感应电压时间剖面图，从感应电压时间剖面图上可以观察出包覆层管道的腐蚀情况。最后，通过检测不同厚度包覆层下的铁磁性管道腐蚀，分析比较了脉冲涡流检测不同厚度包覆层下包覆层管道腐蚀的

6、灵敏度变化和两种类型传感器探头对包覆层下不同腐蚀缺陷类型的检测性能。论文工作结果表明，应用合适检测参数，可检测出包覆层厚度最大为300mm下的壁厚为8mm的管道1mm腐蚀量的面积型腐蚀缺陷和包覆层厚度最大为150mm下的壁厚为8mm的管道1mm深、5mm宽的局部窄凹槽腐蚀缺陷。关键词关键词：关键词：：：脉冲涡流，铁磁性管道，包覆层，腐蚀I南昌航空大学硕士学位论文摘要AbstractTheinsulatedferromagneticpipesarewidelyusedinoilandchemicalindustry.However,thepipescladbe

7、comethinnerandthinnerduetoworkconditionandprocessingtechnique,andthenondestructivetestingofferromagneticpipes’corrosionunderinsulationisalwaysadifficultdetectionproblem.Thecladneedstoberemovedfirsttogoonwithtraditionalultrasonicdetectionmethod,whichisatime-consumedandexpensiveproce

8、dure.Whileradiographydetec