检索结果-内蒙古大学图书馆

在油气运输领域,管道运输扮演着很重要的角色,管道在长期服役的过程中会不断受到内部流体的冲蚀,造成管道内壁出现冲蚀凹坑,这一现象在管道弯头处最为严重,因此开发一种能够及时对管道内壁健康状态进行检测的方法成为工程实际中日益紧迫的需求。常用的无损检测方法中,磁粉检测、射线检测等方法受到检测条件、检测成本等问题的限制,无法实现对管道内部的健康状态进行较为准确的检测,近年来,超声导波在管道无损检测领域的应用越来越广泛,基于超声导波的检测方式检测范围大、传播距离远、在检测过程中不需要将管道外部的包覆层全部剥离,广泛应用于压力容器、油气管道等领域的无损检测。本文基于管道弯头内不同缺陷深度下超声导波的传播规律开展了数值模拟和实验研究,并研究了管道弯头两端连接法兰的情况下,超声导波传播规律的变化情况。绘制了管道截面直径116mm,壁厚8mm,弯曲半径为158mm时的频散曲线,对不同频率下导波信号的幅值进行了分析,通过分析得出,管道在120k Hz下接收到信号的幅值最大,继续对不同周期数信号的时域、频域特征进行分析,最终确定选用经过汉宁窗调制后,频率为120k Hz的五周期信号作为激励信号。对超声导波在管道内部的传播规律进行了数值模拟,通过对导波信号进行分析,确定导波以F(1,2)的弯曲模态形式在管中传播,模拟了不同缺陷深度下导波在弯管中的传播规律,对比了管道一端沿周向均匀分布的四个传感器接收到的信号,研究了管道两端连接法兰的情况下导波传播规律的变化情况,数值模拟结果表明,管道上端传感器接收到信号的能量值最大,信号随缺陷深度变化的规律最明显;随着管道内部缺陷的不断加深,在冲蚀缺陷的影响下,导波的传播规律越来越杂乱,接收端信号的能量总体呈降低的趋势;管道两端连接法兰后,导波在管中传播更加分散,同一位置接收到的信号能量比无法兰连接时低。搭建了超声导波检测的实验平台,通过对实验数据进行分析,证明了导波在弯管中是以F(1,2)的弯曲模态进行传播的,通过计算各传感器接收到的信号能量,结合实际情况,提出在实际检测中,对各位置的信号能量求和进行管道内部缺陷检测具有较好的抗干扰性。

关键词：弯管缺陷超声导波弯曲模态能量法兰连接

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超声导波在缺陷弯管上的数值模拟研究

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机械制造与自动化 2021年第6期50卷 64-67页

作者：陈灵徐建成吴键王鑫奚润开南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

采用数值模拟的方法对弯管结构进行了分析。通过对4种不同弯曲半径弯管的特性进行分析,最终选定70 kHz作为导波的激励频率;通过对不同周期信号在弯管中的特征进行分析,选定激励信号的周期为5。通过对不同弯曲角度弯管进行分析,L(0,2)模... 详细信息

采用数值模拟的方法对弯管结构进行了分析。通过对4种不同弯曲半径弯管的特性进行分析,最终选定70 kHz作为导波的激励频率;通过对不同周期信号在弯管中的特征进行分析,选定激励信号的周期为5。通过对不同弯曲角度弯管进行分析,L(0,2)模态导波经过弯管时会发生模态转换,转换为F(1,2)模态;在弯管内侧与外侧进行检测发现存在显著区别,弯头内侧会发生信号衰弱,较小的损伤不易检测,外侧会发生能量聚集,损伤特征更加明显;透射系数受弯曲角度影响较大,在90°时透射系数较小,能量损失严重。

关键词：超声导波数值模拟弯管缺陷模态转换

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小弯头铜管制备技术研究

小弯头铜管制备技术研究

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作者：杨国富南昌大学

学位级别：硕士

随着空调制冷设备及空调制冷用铜管产业的发展,对空调制冷效率及空调制冷用铜管质量的要求越来越高。我国已成为空调及其用铜管的生产大国,特别是空调用铜管,在国际市场上占居了绝对主导地位。但国内铜管生产企业数量众多,技术水平高低... 详细信息

随着空调制冷设备及空调制冷用铜管产业的发展,对空调制冷效率及空调制冷用铜管质量的要求越来越高。我国已成为空调及其用铜管的生产大国,特别是空调用铜管,在国际市场上占居了绝对主导地位。但国内铜管生产企业数量众多,技术水平高低相差不大,市场竞争十分激烈而残酷。铜管广泛应用于空调制冷行业主要有两种用途:一是内螺纹铜管在弯曲设备上按照技术标准制作成U型管,作为R134a、R22、R410a等冷媒的通道,同时为了增加换热面积,节能降耗,提高空调的能效比,把带孔的铝箔叠加在一起,然后穿在U型内螺纹铜管上;二是作为管道的连接管,无论铜管用作哪个部件,其作用十分重要。在空调生产过程中,小弯头铜管被制作成连接管,用于U型内螺纹铜管之间的连接,形成冷媒的回路。由于小弯头铜管质量的不稳定性使空调生产厂家在铜管的弯管过程中,出现圆弧处变扁严重(椭圆形)、外侧开裂、内侧起皱[1-2](皱纹数量大于3个)等弯管缺陷[3],针对影响铜管性能稳定性的因素,以某企业生产实践的方法进行了初步研究,研究表明,铜管生产过程中的机械性能均匀性及尺寸精度是影响铜管性能稳定性的主要因素。为了能稳定制备小弯头铜管,从铜管的成形特点、组织和性能变化规律、弯管缺陷原因等方面进行了研究,优化了盘拉工艺,并确定了成品退火的最佳工艺,通过上述实验研究,解决了小弯头铜管在弯制过程中易出现开裂、弯皱等不良缺陷,生产了质量稳定的小弯头管。

关键词：小弯头管成形特点演变规律弯管缺陷盘拉退火

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小管径油气管道漏磁检测的缺陷量化识别方法研究

小管径油气管道漏磁检测的缺陷量化识别方法研究

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作者：夏子龙常州大学

学位级别：硕士

小管径油气集输管道是石油储运业的重要输送设备,其特点是管道管径小且曲率半径大、管壁薄,管道内部空间受制。同时,针对传统大管径管道的漏磁数据处理方法及缺陷识别量化方法对小管径管道的适用性有待研究,尤其是弯管部位,并没有形成... 详细信息

小管径油气集输管道是石油储运业的重要输送设备,其特点是管道管径小且曲率半径大、管壁薄,管道内部空间受制。同时,针对传统大管径管道的漏磁数据处理方法及缺陷识别量化方法对小管径管道的适用性有待研究,尤其是弯管部位,并没有形成系统的缺陷识别量化体系。本文以小管径油气管道为研究对象,通过有限元仿真模拟,研究小管径油气管道直管和弯管的漏磁场特性,并在漏磁信号特征参数基础上提出智能优化识别算法,为小管径油气管道的检测及数据后处理提供有效的技术支持,最终通过牵拉数据验证所述方法的有效性。主要研究内容及结论如下: (1)研究漏磁检测技术的原理,根据实际小管径内检测器建立三维有限元漏磁仿真模型,以标准规定的缺陷类型为研究对象,通过有限元仿真求解获取缺陷的三轴漏磁仿真信号,构建了包含358个不同尺寸缺陷的漏磁仿真数据库。分析不同类型缺陷的漏磁仿真信号变化规律和差异性,表现为轴向分量开口程度不同,径向分量由对称点向两边偏移程度的差距。 (2)分析缺陷漏磁仿真信号的特点,选取与缺陷尺寸变化相关的时频特征量,并建立特征数据集,基于ELMAN网络建立直管缺陷识别量化模型,根据不同类型缺陷漏磁信号特征的分布规律,识别出对应缺陷,训练集和测试集的识别准确率分别达到98.3%和97.29%。进一步通过分析缺陷长度、宽度和深度单独变化时,漏磁信号特征变化的规律,分别选取对缺陷尺寸影响最大的特征,分别实现对缺陷长度、宽度和深度的尺寸量化,三个方向的预测平均精度分别达到95.5%、96%和94.5%。最终对照《NB/T27699-2011》确定缺陷的具体类型,最终实现小管径直管缺陷的识别与量化。 (3)研究不同曲率下弯管的有限元仿真结果,分析弯管处缺陷的漏磁信号变化规律,加入信息熵特征的相关分析,并建立多模态特征数据集。利用粒子群算法优化ELMAN网络,建立弯管缺陷识别量化模型,分别对不同曲率弯管的特征样本进行训练和测试,1.5D、3D和4D弯管下训练集的识别准确率分别达到98.33%、98.33%、97.5%,测试集的识别准确率分别达到92.31%、94.87%、94.02%;缺陷的长度、宽度和深度的最大量化误差达到了7.25%,总体预测精度在92.5%及以上。进一步,通过缺陷的长度和宽度尺寸信息对缺陷类型进行具体细分,实现在不同曲率弯管下标准缺陷的识别与量化。 (4)根据已有漏磁检测牵拉数据,进行信号去噪、数据矫正等预处理分析,并利用差分阈值检测法完成缺陷数据的提取工作,最终通过牵拉数据验证所提出的识别量化方法的有效性,最终训练集和测试集的识别准确率分别达到97.72%和94.94%,总体量化精度在93%-96%范围,可以满足实际工程应用要求。

关键词：小管径管道漏磁检测弯管缺陷识别量化智能优化算法

来源：评论

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