Методы обработки результатов дистанционного магнитометрического обследования подземных трубопроводов

• Автор: Гуськов, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ДИСТАНЦИОННЫЕ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИЕ
ОБСЛЕДОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
1.1. Составляющие напряженности магнитного поля вблизи
трубопровода
1.1.1. Магнитное поле Земли
1 Л.2. Магнитное поле постоянного тока катодной защиты
1.2. Факторы, влияющие на намагниченность металла трубопроводов
1.3. Работы по дистанционной магнитометрической диагностике трубопроводов
1.4. Обобщение результатов главы
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
2.1. Магнитное поле бесконечного однородно намагниченного полого цилиндра с произвольным направлением намагниченности
2.2. Математическая модель для расчета магнитного поля трубопровода с неоднородной намагниченностью
2.3. Пространственное распределение магнитного поля локальных источников
2.3.1. Магнитное поле локальных источников с разным угловым расположением
2.3.2. Зависимость характеристик магнитных аномалий от расстояния
до источников
2.3.3. Магнитное поле источников с одинаковым магнитным моментом
и разной пространственной конфигурацией
2.4. Пространственное распределение магнитного поля протяженных источников
2.4.1. Магнитное поле отдельных труб с однородной
намагниченностью
2.4.2. Магнитное поле при разных вариантах сочетаний однородной намагниченности последовательно расположенных труб
2.4.3. Магнитное поле при разных вариантах сочетаний неоднородной намагниченности последовательно расположенных труб
2.4.4. Два типа распределения магнитного поля в районе кольцевого сварного шва
2.4.5. Влияние намагниченности труб на положение экстремумов вертикальной составляющей напряженности магнитного поля
2.5. Принципы разделения полей локальных и протяженных источников
2.6. Обобщение результатов главы
Глава 3. РАСЧЕТ НАМАГНИЧЕННОСТИ МЕТАЛЛА ТРУБОПРОВОДА
НА ОСНОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИСТАНЦИОННЫХ
МАГНИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Обратные задачи и способы их решения
3.2. Определение усредненной намагниченности элементов трубопровода
на основании результатов наземных магнитометрических измерений
3.3. Проверка разработанной методики расчета усредненной намагниченности
3.4. Пространственное распределение магнитного поля неоднородно намагниченного трубопровода
3.5. Обобщение результатов главы
Глава 4. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО
МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
4.1. Источники погрешностей при полевых измерениях постоянного магнитного поля с использованием трехкомпонентных датчиков
4.2. Приборная погрешность
4.3. Погрешность, связанная с угловыми отклонениями магнитных осей датчиков от вертикали и оси трубопровода
4.4. Погрешность, связанная с неточностью определения координат точки измерения
4.5. Расчет погрешностей измерения напряженности магнитного поля реального участка трубопровода
4.6. Обобщение результатов главы
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
5.1. Результаты измерения магнитного поля участков трубопроводов, подлежащих диагностическому обследованию
5.2. Результаты измерения магнитного поля у поверхности металла в районе расположения дефектов. Оценка магнитных моментов
источников, связанных с дефектами
5.3. Результаты измерения магнитного поля дефектной трубы при циклическом изменении давления в процессе проведения гидравлических испытаний
5.4. Результаты измерения магнитного поля протяженных участков трубопровода при наличии и при отсутствии избыточного внутреннего давления
5.5. Обобщение результатов главы
Глава 6. МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ МАГНИТОГРАММ
6.1. Причины формирования основных особенностей реальных магнитограмм
6.2. Некоторые частные задачи и их решение
6.2.1. Учет магнитного поля Земли при проведении магнитометрических измерений на криволинейных (в плане) участках трубопроводов
6.2.2. Учет различия расстояния до трубопровода для разных точек измерения
6.3. Поиск посторонних ферромагнитных предметов

0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 27,5 30,0 32,5 35,0 37,5 40,0 42,5 45,0 47,5 50,0 52,5 55,0 57,5 60,0 62,5 65,0 67,5 70,0 72,5 75,
Координата, м
о 1 т т ., т • • * ~)
Рисунок 2.2. Некоторые результаты численного моделирования магнитного поля локальных источников. Стрелками показано направление векторов магнитных моментов Р локальных источников.
2.3.2. Зависимость характеристик магнитных аномалий от расстояния до источников
Рассмотрим, как меняются характеристики магнитных аномалий три изменении расстояния от источника магнитного поля до точек наблюдения. В качестве источников аномалий будем использовать локальные намагниченные области с магнитными моментами, параллельными осям х, у и г. В качестве характеристик магнитных аномалий будем использовать высоту а и ширину на полувысоте Ъ максимумов распределения соответственно х-, у- и г-компонент напряженности магнитного поля вдоль оси у. Зависимости величин а и Ь от расстояния до источника / представлены на рисунках 2.3 - 2.5.