海底輸油管道漏磁檢測信號分析及其噪聲自適應濾波的研究.pdf

1、海底輸油管道是海洋油田生產系統(tǒng)中的一個重要組成部分。隨著我國海洋油田的相繼開發(fā)，海底輸油管道已越來越多，尤其是在沿海和淺海地區(qū)。管道在運行過程中會受到各種環(huán)境因素的影響，必須對海底管道進行定期檢查和維修。漏磁檢測技術是應用最為廣泛的管道檢測技術，具有適應性強，可靠性好等諸多優(yōu)點。本論文以國家“十五”863課題“海底管道內爬行器及其檢測技術”項目為背景，采用漏磁檢測技術檢測海底輸油管道缺陷，研制開發(fā)適合我國管道實際狀況的管道檢測裝置，為管

2、道安全評價提供可靠數(shù)據(jù)。 本文首先介紹了海底輸油管道漏磁檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)采用無纜工作方式，依靠油壓驅動在管道內運動，由壓差牽引節(jié)、漏磁探頭單元、漏磁信號處理單元和電源單元四個部分組成。 研究影響漏磁場的各種因素，進而了解影響管道漏磁缺陷檢測的檢測精度和檢測靈敏度的各種因素，具有實際意義。本文利用漏磁檢測實驗平臺對包含人工缺陷的試樣進行檢測，通過大量實驗數(shù)據(jù)，對漏磁缺陷尺寸參數(shù)、探頭提離值等影響因素進行了研究，得到了具有實用

3、參考價值的各種因素對漏磁檢測的影響規(guī)律。選用什么樣的磁性傳感器精確測試漏磁通非常關鍵，巨磁阻傳感器是一種新型的磁性傳感器，本文對巨磁阻傳感器在管道漏磁檢測中的應用進行了探討。 海底管道與陸上管道運行環(huán)境是不同的，海底管道在運行過程除了腐蝕等對管道造成影響，錨擊等機械損傷也是造成管道危險的一個重要因素。通過研究機械損傷對管道漏磁場的影響，可以豐富缺陷樣本庫，進一步提高缺陷的識別能力。論文采用數(shù)值方法中的有限元法對管道漏磁場進行了分

4、析，同時用實驗方法對有限元方法進行比較。著重研究機械損傷對管道的影響及其應力對管道漏磁場的影響，從結果可以看出其信號特征與非應力下漏磁信號特征是不同的。 在海底管道漏磁檢測的信號中，含有大量的噪聲，必須對其濾除。論文介紹了自適應濾波器理論及其應用，對各種自適應濾波器進行了分析，選擇了SDCT-NLMS自適應濾波器作為漏磁檢測系統(tǒng)的濾波器。通過仿真驗證了SDCT-NLMS自適應濾波可以很好地消除漏磁檢測中的干擾信號并提高檢測信號的