海洋管道導(dǎo)波檢測的數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、石油是國家重要的戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備資源，同時(shí)也是政治穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)增長的重要保障，我國法律中明確規(guī)定石油和天然氣屬于特定礦種。建國六十多年以來，我國石油資源的勘探和開采工作取得了輝煌的成就，原油產(chǎn)量從新中國成立初期12×104t增長到2003年的1.8×108t，為社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長做出了巨大貢獻(xiàn)，究其原因工業(yè)現(xiàn)代化和開采技術(shù)的研究功不可沒，海洋石油平臺(tái)就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。由于海洋石油的優(yōu)良品質(zhì)和巨大儲(chǔ)量，各國都在對近海乃至深海的原油

2、開采技術(shù)進(jìn)行研究和嘗試，與此同時(shí)，海洋石油管道也發(fā)生了很多的安全問題，造成了不可估量的損失，這引起了人們對海洋管道安全問題的關(guān)注。
　　 本課題主要對不同結(jié)構(gòu)和不同工況海洋管道進(jìn)行導(dǎo)波檢測，分析可能影響檢測結(jié)果的因素，并應(yīng)用有限元數(shù)值仿真導(dǎo)波檢測過程及傳播機(jī)理，給管理者提供更有效的補(bǔ)救建議。主要研究工作和研究成果如下:
　　 1.運(yùn)用ANSYS數(shù)值仿真技術(shù)，通過了解導(dǎo)波檢測原理和傳播過程，模擬超聲導(dǎo)波在海洋管道上的激勵(lì)和

3、傳播，設(shè)置不同缺陷和不同管道，測試導(dǎo)波檢測對于不同位置的缺陷是否可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，對其在海洋管道檢測方面的應(yīng)用做了可行性分析，結(jié)果表明:導(dǎo)波檢測存在盲區(qū)，結(jié)果容易受彎管和法蘭結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)導(dǎo)波檢測只能確定缺陷大小及軸向位置，不能確定缺陷的類別。
　　 2.磁致伸縮導(dǎo)波檢測技術(shù)應(yīng)用廣泛，可以實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)管道的檢測，實(shí)驗(yàn)選擇了不同結(jié)構(gòu)體的不同檢測點(diǎn)，分別進(jìn)行了導(dǎo)波檢測，結(jié)果表明:磁致伸縮導(dǎo)波檢測技術(shù)可以應(yīng)用在長直管道、架空管道

4、和多焊縫管道的檢測，但不能穿越管道中含有法蘭、三通和彎頭等結(jié)構(gòu)對管道進(jìn)行缺陷檢測及定位。
　　 3.磁致伸縮導(dǎo)波檢測結(jié)果表明:只能對缺陷進(jìn)行軸向定位，不能確定缺陷在截面的具體位置，也不能對其進(jìn)行定性分析。
　　 4.通過現(xiàn)場的實(shí)際操作，熟悉了MsS3030R超聲導(dǎo)波設(shè)備的使用規(guī)范，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了該檢測方法的不足之處，為今后的檢測任務(wù)提供依據(jù)。
　　 本文的研究為導(dǎo)波檢測技術(shù)在海洋管道檢測中的應(yīng)用，打下了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)