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罐底板腐蚀缺陷漏磁场分析及可视化技术研究

徒芸

   随着我国经济的发展和国家战略原油储备体系的建立,储罐数量和容量增加很快,其安全性也得到企业和技术人员的关注。罐底板的腐蚀是造成储罐安全隐患的重要原因,因此,罐底板的腐蚀检测尤为重要。为了完成罐底板日益繁重的检测任务和实现检测时缺陷直观的需求,研究全数字式检测系统、高精度定位系统、高智能化评价系统的要求更加迫切。目前漏磁信号的分析处理、信号特征量的提取、重构缺陷外形等技术在漏磁检测领域还没有形成系统的方法,尤其是国内在漏磁检测可视化技术方面还没有成熟的体系。针对我国的现状和需要,本文选择腐蚀缺陷定量分析及三维重构为主攻方向,希望能够在罐底板腐蚀缺陷漏磁场分析及可视化技术方面得到突破。 本文主要研究了腐蚀缺陷漏磁场形成的原理和漏磁检测的原理,确定了两种漏磁场理论计算方法:解析法和数值法。用解析法主要分析了三种基本的磁偶极子模型:等效点偶极子模型、等效线偶极子和等效带偶极子模型。由于三种基本磁偶极子模型不能准确地描述罐底板的腐蚀缺陷,建立了圆柱形和椭圆柱形腐蚀缺陷模型。在麦克斯韦方程组的基础上进行有限元法理论分析,应用电磁场数值计算中的有限元方法来研究漏磁场。 应用ANSYS对椭圆柱形腐蚀缺陷进行有限元模拟和分析,得到缺陷漏磁场的空间分布和大量仿真数据。根据腐蚀缺陷漏磁场仿真数据,提取漏磁场特征量,研究得到缺陷外形特征参数与漏磁场特征量的定性和定量关系。通过腐蚀缺陷特征参数和漏磁场特征量关系,提出了腐蚀缺陷漏磁检测三维重构的方法,确定缺陷的等效位置、深度、长度和宽度,实现了罐底板腐蚀缺陷漏磁检测的可视化。 建立罐底板腐蚀缺陷漏磁检测可视化实验系统,通过实验分析验证腐蚀缺陷的量化关系和三维重构方法。……   
[关键词]:罐底板;漏磁场;有限元;磁通量密度;三维重构;可视化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大庆石油学院2007年