Диагностический вихретоковый модуль для систем управления каналами газоснабжения

• Автор: Санников, Максим Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ..

1 АНАЛИЗ СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ СТАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ. .

1.1 Задами неразрушаюшего контроля и диагностики стальных газопроводов

1.2 Телеметрические системы управления каналами газоснабжения

Классификация средств и методов неразрушающего контроля н диагностики стальных газопроводов.

1.4 Вихретоковый метод неразрушаюшего контроля в диагностике стальных газопроводов

1.4.1 Общая характеристика и основные задачи, решаемые средствами диагностики, основанными на вихретоковом методе.

1.4.2 Основные параметры вихретоковых чувствительных элементов

1.4.3 Методы подавления мешающих факторов.

1.4.4 Структурные схемы вихретоковых измерительных модулей.

1.4.5 Математическая модель взаимодействия вихретокового датчика с плоской проводящей поверхностью.
1.5 Постановка задачи исследования ИНМ1ИИИНеНЖНЧИИИМ1ИШ
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЛИЯНИЯ КРИВИЗНЫ ПОВЕРХНОСТИ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВТМ .
2.1 Постановка задачи разработки математической модели
2.2 Разработка модели среднего эквивалентного зазора
2.3 Оценка точности замены средним эквивален тным зазором.
2.4 Учт влияния кривизны поверхности при НТрьы I Оклтушкн 2.
2.5 Опенка точности замены функции изменения зазора степенным рядом
Маклорсна. .
2.6 Учт влияния кривизны поверхности при размещении вихретокого
2.7 Оценка точности замены функции изменения зазора степенным рядом Маклорена при наклоне датчика
2.8 Выводы. .
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.
3.1 Определение диаметра газопровода при неполном досту пе
3.2 Повышение точности измерение изоляционного покрытия газопровода
3.3 Повышение точности измерение толщины стенки трубы.
3.4 Разработка стенда и экспериментальные исследования.
3.5 Выводы.
4 РАЗРАБОТКА ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ВИХРЕТОКОВОГО МОДУЛЯ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛАМИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ..
4.1 Разработка аппаратного обеспечения ВТМ м
4.1.1 Базовые схемы измерительных цепей ВТМ
4.1.2 Принципиальная схема измерительной цепи ВТМ
4.1.3 Разработка схемы сопряжения ВТМ с персональным компьютером
4.1.4 Разработка базового варианта ВТМ.
4.2 Разработка программного обеспечения ВТМ с
4.2.1 Структура программного обеспечения ВТМ.
4.2.2 Прораммное обеспечение аппаратной части ВТМ.
4.2.3 Программное обеспечение ВТМ для ПК.
4.3 Погрешность измерений ВТМ
4.4 Выводы . а
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Большинство из них представляют собой специализированные магнитные дефектоскопы (хотя есть и ультразвуковые), которые помещаются в полость трубы и, двигаясь по ней, передают результаты измерений на поверхность []. Как видно из вышеизложенного, техническая диагностика газопроводов с истекшим сроком эксплуатации является наиболее общей и включает в себя все операции контроля, проводимые на других этапах жизненного цикла газопровода. В связи с этим, можно считать, что совокупность параметров, характеризующих состояние газопровода, соответствует набору параметров, которые необходимы для расчёта его остаточного срока службы, который определяется при технической диагностике газопровода с истекшим сроком эксплуатации. Методика расчёта, подробно изложена в РД -1- "Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов" и на сегодняшний день, в большинстве случаев, она реализуется в соответствии с рисунком 1. Отметим, что в данном руководящем документе, кроме, остаточного срока службы газопровода, описан расчет остаточного срока службы изоляционного покрытия газопровода, который производится для комплексной оценки состояния участка газопровода. Паспортные парамчры Iлюпродела; 1* ЯрГМЯ 'ЖСППуЗТЛЦИИ ГДШПрОЮОД! Р+ (0. Су2: СгЗ: От-*; Сталь . ЯИ*0-МеХ1ЯЯГЧССКИХ саоИста металла труб (<%,#. О (; ? А»* (0 . VI,»ксиVIлл ». Л. (I . Т( . О (о**. Шурфовое дютюстнрояамде проводится в боковых шурфах, на участкпх ит одной партии труб, более 0 м и местах пересечения с инженерными коммуннкадиямн, в местах поворотов, в местах отказов, тлфитсированмых ранее и т. Рисунок 1. Кратко методика следующая: сначала производится анализ технической документации (паспорта газопровода), затем определяется трасса газопровода на местности, производится шурфование с последующим измерением параметров и характеристик газопровода в шурфе, необходимых для расчёта остаточного срока службы. Измерение производится различными приборами, основанными на различных физических принципах, парк которых весьма обширен. Это обстоятельство и стеснённые условия работы в шурфе на глубине 1-2 метра ставят задачу уменьшения количества приборов за счёт совершенствования и расширение функциональности существующих измерительных средств. Затем на основе результатов замеров и анализа технической документации определяются справочные параметры и поправочные коэффициенты для расчета. На основе этих трёх источников информации производится четыре расчёта. За остаточный срок службы стального газопровода принимается минимальное значение из остаточных сроков службы, рассчитанных по каждому из следующих параметров (рисунок 1. НДС в местах коррозионных язв. Оссио'ислв срок с. Рисунок 1. Расчёты производятся ручным и графическим способами, что требует значительных затрат времени, даёт весьма низкую точность и вносит сильный субъективный человеческий фактор. Кратко рассмотрим три расчёта: два по коррозии (язвенной и фронтальной) и одни по пластичности. Расчёт по ударной вязкости аналогичен расчёту по пластичности, с гой лишь разницей, что функция зависимости ударной вязкости от времени носит другой характер и в расчете используются другие входные параметры и поправочные коэффициенты. МПа; сг,^ = Я,,ф-2/? Лт - фактическое кольцевое напряжение, МПа; О - диаметр трубы, мм; К = 7,0 си5/моль - мольный объём стали; /? Дж/(моль К)- универсальная газовая постоянная; Т - температура, К;