管道漏磁內檢測技術(簡體書)
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目次
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本書內容是作者多年來理論和應用研究成果的總結,從工程應用的角度出發,系統地闡述了管道漏磁內檢測的基本原理、內檢測系統的組成和檢測裝置機械結構。主要內容包括管道基礎知識、漏磁檢測原理、管道漏磁內檢測系統、管道漏磁內檢測有限元仿真、管道漏磁內檢測裝置機械結構、管道內檢測工程項目的實施、檢測數據的分析與判讀、管道內檢測結果及評定、管道內檢測工程實例,以及管道內檢測標準簡介。
本書可供油氣管道運營、維護、檢測的工程技術人員,以及電磁無損檢測相關技術和工程人員參考,也可作為管道漏磁內檢測人員的資格培訓和高等院校相關專業的參考教材。
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作者簡介
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在管道安全工程中,管道檢測是保證管道安全的基本方法。在諸多類型的管道檢測技術中,漏磁內檢測技術是應用最廣泛、技術最成熟的鐵磁性管道缺陷檢測技術。管道內檢測系統(俗稱智能PIG)以管道輸送介質為行進動力,在管道中行走對管道進行在線無損檢測。本書通俗易懂,用于石化企業培訓。
目次
1管道基礎知識
1.1管道定義及基本術語
1.1.1管道定義
1.1.2管道的基本術語
1.2管道的分類、分級
1.2.1壓力管道的分類、分級
1.2.2長輸管道的分類、分級
1.2.3油氣管線(管道)管
1.3油氣管道腐蝕
1.3.1腐蝕對管道的危害
1.3.2腐蝕原理
1.3.3腐蝕類型
1.4油氣管道腐蝕防護
1.5油氣管道缺陷
2漏磁檢測原理 1管道基礎知識1.1管道定義及基本術語1.1.1管道定義1.1.2管道的基本術語1.2管道的分類、分級1.2.1壓力管道的分類、分級1.2.2長輸管道的分類、分級1.2.3油氣管線(管道)管1.3油氣管道腐蝕1.3.1腐蝕對管道的危害1.3.2腐蝕原理1.3.3腐蝕類型1.4油氣管道腐蝕防護1.5油氣管道缺陷2漏磁檢測原理2.1漏磁檢測技術的發展狀況2.2漏磁檢測的磁學基礎2.2.1磁場的基本概念2.2.2電磁感應定律2.2.3磁介質2.2.4磁路及其基本定律2.2.5磁感應線的折射2.3漏磁檢測原理2.3.1漏磁場的形成2.3.2缺陷漏磁場的分布2.4漏磁場的理論計算2.4.1解析法2.4.2數值法2.5漏磁檢測的磁化技術2.5.1磁化方式2.5.2磁化強度選擇2.6漏磁場信號的測量2.6.1基本要求2.6.2磁測量元件2.7漏磁檢測信號的分析和處理3管道漏磁內檢測系統3.1管道漏磁內檢測技術3.2管道漏磁內檢測系統概述3.2.1管道漏磁內檢測系統基本組成3.2.2管道漏磁內檢測系統的特點3.2.3管道漏磁內檢測裝置的要求3.2.4管道漏磁內檢測裝置的技術指標3.3管道漏磁內檢測磁化裝置設計3.3.1磁化方式的選擇3.3.2磁化裝置的磁路設計3.4檢測裝置硬件系統總體設計3.4.1檢測裝置硬件系統總體方案3.4.2數據采集卡3.4.3存儲器件的選擇3.5漏磁信號測量電路的設計3.5.1磁敏元件的選取及探頭電路設計3.5.2測量信號與數據采集卡的接口3.6采集觸發信號和里程判定3.7檢測裝置的跟蹤和定位3.7.1低頻發射接收器的基本工作原理3.7.2低頻發射接收器的電路結構3.8電源4管道漏磁內檢測有限元仿真4.1仿真分析簡介4.2漏磁場有限元模型4.3ANSYS有限元仿真分析軟件簡介4.4缺陷漏磁場仿真分析4.4.1建立有限元仿真模型4.4.2屬性設置及分配4.4.3網格劃分4.4.4加載并求解4.4.5查看結果4.5缺陷外形對漏磁信號影響的仿真分析4.5.1缺陷長度對漏磁信號的影響4.5.2缺陷深度對漏磁信號的影響4.6提離值對漏磁信號影響的仿真分析4.6.1傳感器提離值對漏磁信號的影響4.6.2磁化器提離值對漏磁信號的影響4.6.3共同發生提離值對漏磁信號的影響4.6.4不同類型提離值對漏磁信號的影響4.7焊縫產生的漏磁場的仿真分析4.8檢測器運行情況的仿真分析5管道漏磁內檢測裝置機械結構5.1檢測裝置的機械結構5.1.1檢測裝置的總體機械結構5.1.2機械部件結構功能及設計5.2檢測裝置的工藝結構5.2.1裝置的密封耐壓工藝設計5.2.2檢測裝置的耐溫及耐油工藝設計5.2.3消除影響被測磁場分布因素的工藝措施6管道內檢測工程項目的實施6.1工程概況6.1.1工程名稱6.1.2工程目的6.1.3工程內容6.1.4質量要求6.1.5安全及環保要求6.2施工組織及規劃6.2.1項目組織機構及職責6.2.2施工組織方案6.3清管作業施工方案及步驟6.3.1前期準備6.3.2現場勘察6.3.3清管相關設備選擇方案6.3.4清管施工步驟6.3.5清管工藝流程6.3.6變徑檢測器投放6.4內檢測器檢測作業6.4.1檢測前的準備工作6.4.2內檢測器現場調試6.4.3檢測器的投放6.4.4檢測器的跟蹤6.4.5檢測器的接收6.4.6檢測器的檢查和維修6.5HSE規劃和應急措施6.5.1事故預測6.5.2事故預防及處理6.6安全措施及操作要求6.6.1清管、檢測作業的安全措施6.6.2操作要求和注意事項6.6.3施工安全與人體健康保證措施6.6.4文明施工與環境保護措施7檢測數據的分析與判讀7.1檢測數據預處理7.1.1檢查數據備份與分析7.1.2檢測數據預處理7.2檢測數據的分析與判讀7.2.1管道連接焊縫的判別7.2.2管道缺陷補疤的判別7.2.3管道擬缺陷的判別7.3缺陷所在位置的確定8管道內檢測結果及評定8.1變徑(幾何)檢測結果及評定8.1.1管道變徑內檢測簡介8.1.2管道變徑檢測的實施過程8.1.3管道變徑檢測數據報告8.1.4管道變徑檢測結果評定8.2漏磁檢測結果及評定8.2.1工程及管道描述8.2.2檢測器技術指標8.2.3檢測過程8.2.4檢測數據報告8.3開挖驗證8.4基于漏磁內檢測數據油氣管道評價技術簡介9管道內檢測工程實例9.1魯寧輸油管道現狀9.2魯寧線管道內檢測實施9.2.1機械清管器清管9.2.2智能變徑檢測器檢測機械變形9.2.3漏磁檢測器檢測管道腐蝕情況9.3內檢測技術應用效果10管道內檢測標準簡介10.1范圍10.2規范性引用文件10.3術語和定義10.4被檢測管道應具備的條件10.4.1收發球筒10.4.2三通10.4.3彎頭10.4.4閥門10.4.5管道斜接10.4.6直管道變形10.4.7里程樁、標志樁、測試樁10.4.8管道運行壓力10.4.9輸送排量10.5檢測施工準備10.5.1管道調查表10.5.2檢測前清管10.5.3跟蹤10.6投運檢測器10.6.1檢測器發送10.6.2跟蹤設標10.6.3檢測器接收10.7檢測報告10.7.1變形檢測報告10.7.2腐蝕檢測報告10.8檢測結果驗證10.8.1驗證過程10.8.2驗證報告10.9竣工資料參考文獻
1.1管道定義及基本術語
1.1.1管道定義
1.1.2管道的基本術語
1.2管道的分類、分級
1.2.1壓力管道的分類、分級
1.2.2長輸管道的分類、分級
1.2.3油氣管線(管道)管
1.3油氣管道腐蝕
1.3.1腐蝕對管道的危害
1.3.2腐蝕原理
1.3.3腐蝕類型
1.4油氣管道腐蝕防護
1.5油氣管道缺陷
2漏磁檢測原理 1管道基礎知識1.1管道定義及基本術語1.1.1管道定義1.1.2管道的基本術語1.2管道的分類、分級1.2.1壓力管道的分類、分級1.2.2長輸管道的分類、分級1.2.3油氣管線(管道)管1.3油氣管道腐蝕1.3.1腐蝕對管道的危害1.3.2腐蝕原理1.3.3腐蝕類型1.4油氣管道腐蝕防護1.5油氣管道缺陷2漏磁檢測原理2.1漏磁檢測技術的發展狀況2.2漏磁檢測的磁學基礎2.2.1磁場的基本概念2.2.2電磁感應定律2.2.3磁介質2.2.4磁路及其基本定律2.2.5磁感應線的折射2.3漏磁檢測原理2.3.1漏磁場的形成2.3.2缺陷漏磁場的分布2.4漏磁場的理論計算2.4.1解析法2.4.2數值法2.5漏磁檢測的磁化技術2.5.1磁化方式2.5.2磁化強度選擇2.6漏磁場信號的測量2.6.1基本要求2.6.2磁測量元件2.7漏磁檢測信號的分析和處理3管道漏磁內檢測系統3.1管道漏磁內檢測技術3.2管道漏磁內檢測系統概述3.2.1管道漏磁內檢測系統基本組成3.2.2管道漏磁內檢測系統的特點3.2.3管道漏磁內檢測裝置的要求3.2.4管道漏磁內檢測裝置的技術指標3.3管道漏磁內檢測磁化裝置設計3.3.1磁化方式的選擇3.3.2磁化裝置的磁路設計3.4檢測裝置硬件系統總體設計3.4.1檢測裝置硬件系統總體方案3.4.2數據采集卡3.4.3存儲器件的選擇3.5漏磁信號測量電路的設計3.5.1磁敏元件的選取及探頭電路設計3.5.2測量信號與數據采集卡的接口3.6采集觸發信號和里程判定3.7檢測裝置的跟蹤和定位3.7.1低頻發射接收器的基本工作原理3.7.2低頻發射接收器的電路結構3.8電源4管道漏磁內檢測有限元仿真4.1仿真分析簡介4.2漏磁場有限元模型4.3ANSYS有限元仿真分析軟件簡介4.4缺陷漏磁場仿真分析4.4.1建立有限元仿真模型4.4.2屬性設置及分配4.4.3網格劃分4.4.4加載并求解4.4.5查看結果4.5缺陷外形對漏磁信號影響的仿真分析4.5.1缺陷長度對漏磁信號的影響4.5.2缺陷深度對漏磁信號的影響4.6提離值對漏磁信號影響的仿真分析4.6.1傳感器提離值對漏磁信號的影響4.6.2磁化器提離值對漏磁信號的影響4.6.3共同發生提離值對漏磁信號的影響4.6.4不同類型提離值對漏磁信號的影響4.7焊縫產生的漏磁場的仿真分析4.8檢測器運行情況的仿真分析5管道漏磁內檢測裝置機械結構5.1檢測裝置的機械結構5.1.1檢測裝置的總體機械結構5.1.2機械部件結構功能及設計5.2檢測裝置的工藝結構5.2.1裝置的密封耐壓工藝設計5.2.2檢測裝置的耐溫及耐油工藝設計5.2.3消除影響被測磁場分布因素的工藝措施6管道內檢測工程項目的實施6.1工程概況6.1.1工程名稱6.1.2工程目的6.1.3工程內容6.1.4質量要求6.1.5安全及環保要求6.2施工組織及規劃6.2.1項目組織機構及職責6.2.2施工組織方案6.3清管作業施工方案及步驟6.3.1前期準備6.3.2現場勘察6.3.3清管相關設備選擇方案6.3.4清管施工步驟6.3.5清管工藝流程6.3.6變徑檢測器投放6.4內檢測器檢測作業6.4.1檢測前的準備工作6.4.2內檢測器現場調試6.4.3檢測器的投放6.4.4檢測器的跟蹤6.4.5檢測器的接收6.4.6檢測器的檢查和維修6.5HSE規劃和應急措施6.5.1事故預測6.5.2事故預防及處理6.6安全措施及操作要求6.6.1清管、檢測作業的安全措施6.6.2操作要求和注意事項6.6.3施工安全與人體健康保證措施6.6.4文明施工與環境保護措施7檢測數據的分析與判讀7.1檢測數據預處理7.1.1檢查數據備份與分析7.1.2檢測數據預處理7.2檢測數據的分析與判讀7.2.1管道連接焊縫的判別7.2.2管道缺陷補疤的判別7.2.3管道擬缺陷的判別7.3缺陷所在位置的確定8管道內檢測結果及評定8.1變徑(幾何)檢測結果及評定8.1.1管道變徑內檢測簡介8.1.2管道變徑檢測的實施過程8.1.3管道變徑檢測數據報告8.1.4管道變徑檢測結果評定8.2漏磁檢測結果及評定8.2.1工程及管道描述8.2.2檢測器技術指標8.2.3檢測過程8.2.4檢測數據報告8.3開挖驗證8.4基于漏磁內檢測數據油氣管道評價技術簡介9管道內檢測工程實例9.1魯寧輸油管道現狀9.2魯寧線管道內檢測實施9.2.1機械清管器清管9.2.2智能變徑檢測器檢測機械變形9.2.3漏磁檢測器檢測管道腐蝕情況9.3內檢測技術應用效果10管道內檢測標準簡介10.1范圍10.2規范性引用文件10.3術語和定義10.4被檢測管道應具備的條件10.4.1收發球筒10.4.2三通10.4.3彎頭10.4.4閥門10.4.5管道斜接10.4.6直管道變形10.4.7里程樁、標志樁、測試樁10.4.8管道運行壓力10.4.9輸送排量10.5檢測施工準備10.5.1管道調查表10.5.2檢測前清管10.5.3跟蹤10.6投運檢測器10.6.1檢測器發送10.6.2跟蹤設標10.6.3檢測器接收10.7檢測報告10.7.1變形檢測報告10.7.2腐蝕檢測報告10.8檢測結果驗證10.8.1驗證過程10.8.2驗證報告10.9竣工資料參考文獻
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