管道遠(yuǎn)場渦流檢測(cè)實(shí)用技術(shù)仿真與試驗(yàn)研究.pdf

1、作為一種預(yù)防性的檢測(cè)手段，遠(yuǎn)場渦流技術(shù)在管道安全評(píng)定中應(yīng)用的潛力巨大。本文以電磁場理論為基礎(chǔ)，以ANSYS、Ansoft Maxwell及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備為工具，單層和雙層壓力管道為研究對(duì)象，圍繞管道電磁分布進(jìn)行仿真分析和試驗(yàn)研究，探索管道渦流信號(hào)的特征和規(guī)律，對(duì)缺陷進(jìn)行量化分析，著手解決工程應(yīng)用存在的問題以提高缺陷檢出率，為缺陷特征信號(hào)的提取及探頭設(shè)計(jì)提供數(shù)值依據(jù)。
　　基于ANSYS軟件，在無缺陷的二維模型中，應(yīng)用控制變量法研究了

2、檢測(cè)信號(hào)各個(gè)影響因素的作用，揭示了檢測(cè)信號(hào)變化的特征和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同位置、不同數(shù)量的缺陷以及整管腐蝕減薄的信號(hào)特征進(jìn)行了定性分析。針對(duì)不同尺寸缺陷進(jìn)行仿真，探討了缺陷尺寸與檢測(cè)信號(hào)及缺陷響應(yīng)靈敏度之間的量化關(guān)系。通過數(shù)據(jù)擬合得出：檢測(cè)信號(hào)特征量與缺陷深度近似滿足指數(shù)關(guān)系，與缺陷寬度接近對(duì)數(shù)關(guān)系；缺陷響應(yīng)靈敏度隨缺陷深度變化近似按指數(shù)形式變化，隨缺陷寬度變化近似按反比例函數(shù)形式變化。在雙層管道的仿真分析中也得到了類似的結(jié)論，并且

3、發(fā)現(xiàn)磁場信號(hào)對(duì)內(nèi)外管不同位置缺陷的響應(yīng)存在差異，探索了雙層管道同時(shí)探傷的可行性。此外，分別在單層和雙層管道中提出了探頭優(yōu)化方案，并分析了屏蔽盤結(jié)構(gòu)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響。
　　針對(duì)工程應(yīng)用中存在的問題，研制了新型探頭和輔助裝置。利用Ansoft Maxwell建立三維場-路耦合模型并進(jìn)行瞬態(tài)分析，從理論上證明了新型遠(yuǎn)場渦流探頭對(duì)局部缺陷的環(huán)向定位能力。提出了將點(diǎn)探頭與環(huán)形探頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的點(diǎn)環(huán)式渦流探頭設(shè)計(jì)方案。探傷測(cè)試中，兩種探頭對(duì)局部缺