海底輸油管道漏磁檢測(cè)信號(hào)分析及其噪聲自適應(yīng)濾波的研究.pdf

1、海底輸油管道是海洋油田生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。隨著我國(guó)海洋油田的相繼開發(fā)，海底輸油管道已越來(lái)越多，尤其是在沿海和淺海地區(qū)。管道在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到各種環(huán)境因素的影響，必須對(duì)海底管道進(jìn)行定期檢查和維修。漏磁檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的管道檢測(cè)技術(shù)，具有適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。本論文以國(guó)家“十五”863課題“海底管道內(nèi)爬行器及其檢測(cè)技術(shù)”項(xiàng)目為背景，采用漏磁檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)海底輸油管道缺陷，研制開發(fā)適合我國(guó)管道實(shí)際狀況的管道檢測(cè)裝置，為管

2、道安全評(píng)價(jià)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(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用無(wú)纜工作方式，依靠油壓驅(qū)動(dòng)在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由壓差牽引節(jié)、漏磁探頭單元、漏磁信號(hào)處理單元和電源單元四個(gè)部分組成。 研究影響漏磁場(chǎng)的各種因素，進(jìn)而了解影響管道漏磁缺陷檢測(cè)的檢測(cè)精度和檢測(cè)靈敏度的各種因素，具有實(shí)際意義。本文利用漏磁檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)包含人工缺陷的試樣進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)漏磁缺陷尺寸參數(shù)、探頭提離值等影響因素進(jìn)行了研究，得到了具有實(shí)用

3、參考價(jià)值的各種因素對(duì)漏磁檢測(cè)的影響規(guī)律。選用什么樣的磁性傳感器精確測(cè)試漏磁通非常關(guān)鍵，巨磁阻傳感器是一種新型的磁性傳感器，本文對(duì)巨磁阻傳感器在管道漏磁檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。 海底管道與陸上管道運(yùn)行環(huán)境是不同的，海底管道在運(yùn)行過(guò)程除了腐蝕等對(duì)管道造成影響，錨擊等機(jī)械損傷也是造成管道危險(xiǎn)的一個(gè)重要因素。通過(guò)研究機(jī)械損傷對(duì)管道漏磁場(chǎng)的影響，可以豐富缺陷樣本庫(kù)，進(jìn)一步提高缺陷的識(shí)別能力。論文采用數(shù)值方法中的有限元法對(duì)管道漏磁場(chǎng)進(jìn)行了分

4、析，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)有限元方法進(jìn)行比較。著重研究機(jī)械損傷對(duì)管道的影響及其應(yīng)力對(duì)管道漏磁場(chǎng)的影響，從結(jié)果可以看出其信號(hào)特征與非應(yīng)力下漏磁信號(hào)特征是不同的。 在海底管道漏磁檢測(cè)的信號(hào)中，含有大量的噪聲，必須對(duì)其濾除。論文介紹了自適應(yīng)濾波器理論及其應(yīng)用，對(duì)各種自適應(yīng)濾波器進(jìn)行了分析，選擇了SDCT-NLMS自適應(yīng)濾波器作為漏磁檢測(cè)系統(tǒng)的濾波器。通過(guò)仿真驗(yàn)證了SDCT-NLMS自適應(yīng)濾波可以很好地消除漏磁檢測(cè)中的干擾信號(hào)并提高檢測(cè)信號(hào)的