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油气长输管道裂纹漏磁检测的瞬态仿真分析

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文档简介:

第 3 0卷 第 1 期 2 0 0 9 年 1 月 石 油 学 报 ACTA P ETROL EI S I NI CA Vo 1 . 3 0 No . 1 J a n . 2 0 0 9 文 章 编 号 : 0 2 5 3 — 2 6 9 7 ( 2 0 O 9 ) O 1 ~ 0 1 3 6 — 0 5 油气长输管道裂纹漏磁检测的瞬态仿真分析 吴 德 会 黄松 岭 赵 伟 辛 君 君 ( 清华大学电机系电力系统 国家重点实验室 北京 1 0 0 0 8 4 ) 摘要 : 为 了提高油气管道漏磁检测的准确度 , 应充分考虑 检测器行进速 度对 漏磁信 号的影响。根据三 维有限元分析 原理, 建 立 了 漏磁检测系统的瞬态数学模型 , 并对油气长输管道裂纹检测过程进 行 了仿真研 究。由麦克斯韦方程组推导 出管道裂纹 静态漏磁 场 的分布模型, 对 由漏磁检测器运动产 生感应 的管壁环 向涡流进行 了定 量分析, 计算其形成的“ 逆磁场 ” 及 其对外加磁场 的影响, 推导 出动态磁化条件 下的裂纹漏磁场有 限元仿真模型。由实际物理 实验得到 与仿真分析相一致的漏磁信 号, 这表 明所建 瞬态仿真模型 的有效性。利用该模 型, 获得 了不同裂纹所产生 的漏磁信号检测结果。根据 检测结果 , 分析 了裂纹几何 特征, 如 深度 、 宽度 等与漏 磁信号峰谷值之间的对应 关系, 并给出了关系曲面图。为实际利用漏磁 信号检测 油气长输管道裂纹提供 了重要的依据 。 关键词 :油气长输管道 ; 裂纹几何特征 ;漏磁检 测;有限元仿 真模型 ; 定 量分 析 中图 分 类 号 : T E 8 7 3 文 献 标 识 码 : A Tr a n s i e nt s i mu l a t i o n a n a l y s i s o n m a g ne t i c f l u x l e a k a g e d e t e c t i o n o f c r a c k s i n l o n g — di s t a nc e o i l a n d g a s p i pe l i n e W U D e h u i HUANG S o n g l i n g Z HAO W e i XI N J u n j u n ( S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f P o we r S y s t e m , De p a......

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