基于有限元分析的儲罐底板磁性檢測與評價方法研究.pdf

1、本學位論文研究了石化儲罐磁性無損檢測方法,研制出罐底板漏磁檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)能全面、快速、可靠地完成罐底板的檢測.為了解決罐底板日益繁重的檢測任務和檢測時缺陷定量化的需求,本文將漏磁檢測方法應用于罐底板檢測,設計了罐底板漏磁檢測系統(tǒng),該漏磁檢測系統(tǒng)的研究內(nèi)容主要包括罐底板漏磁檢測磁化特點的研究、漏磁檢測傳感器的設計、漏磁信號數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的設計以及信號分析子系統(tǒng)的設計等內(nèi)容.罐底板的飽和磁化是罐底板漏磁檢測的基礎.首先研究了罐底板漏磁檢測

2、勵磁方式的特點,提出了罐底板檢測局部磁化的思想.在比較了多種研究材料內(nèi)部磁場分布的方法的基礎上,分析了二維有限元模型在研究局部磁化中存在的問題以及采用三維有限元計算的必要性.最后研究了鋼板內(nèi)磁化狀態(tài)和漏磁場之間的關系以及缺陷參數(shù)對漏磁場峰值的影響.漏磁檢測傳感器的設計包括對罐底板勵磁和漏磁信號獲取兩部分.首先研究了勵磁裝置參數(shù)的變化對鋼板局部磁化的影響,指出了永磁鐵磁極面積是影響鋼板局部磁化狀態(tài)的關鍵性因素.然后依據(jù)有限元優(yōu)化結果及實驗

3、結果,實現(xiàn)了勵磁裝置關鍵參數(shù)的優(yōu)化設計,最后設計了漏磁探測結構和數(shù)據(jù)預處理電路,完成了罐底板漏磁檢測傳感器的研制.漏磁檢測信號分析目的是實現(xiàn)缺陷的自動識別和缺陷的量化.本文研究了基于反演技術的漏磁信號分析方法,采用反演技術實現(xiàn)缺陷輪廓參數(shù)的評估.最后,在前述研究的基礎上,成功研制了罐底板漏磁檢測儀器,與其它類型的罐底板檢測系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)不僅具有很高的檢測靈敏度,而且能幾乎全部檢測整個罐底板,大大提高了檢測的可靠性,保障了儲罐的安全運行