管道裂紋漏磁場的有限元分析與試驗研究.pdf

1、目前，世界管道總長度已超過了世界鐵路總里程，成為能源運輸?shù)闹饕绞?。在全球已鋪設完成的240多萬公里油氣管道中，有近50％已趨于老化，因裂紋引發(fā)的惡性安全事故時有發(fā)生，及時、準確地對管道裂紋進行高效檢測，己引起人們廣泛的關注，所以對油氣管道裂紋進行快速、高效檢測非常必要，這也一直是無損檢測界關注的焦點。 漏磁檢測因其具有在線檢測能力強、自動化程度高、滿足管道運行中連續(xù)、快速和在線檢測的要求等特點，所以在管道無損檢測中得到了廣泛的

2、應用。由于裂紋的漏磁檢測結果受多種因素的影響，給管道裂紋的準確檢測和評價增加了很大難度，研究這些因素對裂紋漏磁檢測的影響就顯的尤為重要。 本文在電磁場有限元理論分析的基礎上，首先利用ANSYs分析了管道裂紋漏磁場信號的特點，并研究了裂紋的形狀參數(shù)(長度、寬度、深度)、傳感器探頭提離值及兩平行裂紋間距對裂紋漏磁場信號幅值的影響。結果表明，裂紋漏磁場的幅值隨著裂紋的深度、寬度、長度的增加而增加，隨著傳感器提離值的增加而減小；當兩平行

3、裂紋間距大于5mm時，每條裂紋漏磁場信號的幅值基本保持不變。其次，針對水冷壁管的結構特點，研究了內(nèi)螺紋及壁厚對裂紋漏磁場信號的影響。當有內(nèi)螺紋存在時，漏磁場呈周期性變化，其中峰值代表螺紋根，波谷代表螺紋牙，在裂紋處則有信號的突變。當內(nèi)螺紋齒高與壁厚之比小于15％時，內(nèi)螺紋對水冷壁管的裂紋漏磁場信號幾乎沒有影響。最后，建立了應力一磁耦合場的有限元分析模型，確定了禍合場的計算步驟，通過對管道加載不同的應力，得到了應力對裂紋漏磁場信號幅值的影