剩余磁场测试系统与道磁电阻阵列用于铁磁管道裂纹检查
Shuxiang Zhao1,2, Junqi Gao1, Jiamin Chen3
1Qingdao Innovation and Development Base, Harbin Engineering University, Qingdao 266400, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 19, 2024
概括
这项研究引入了一种新的残留磁场测试 (RMFT) 系统,用于检测铁磁管中的裂. 开发的系统利用道磁电阻传感器准确识别管道缺陷,提高石油和天然气行业的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 非破坏性测试 不破坏性测试
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 铁磁管道是石油和天然气行业的关键基础设施.
- 这些管道容易因腐蚀,压力和疲劳而形成裂,造成重大安全风险.
- 有效的裂检测对于确保这些管道的完整性和安全性至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的残余磁场测试 (RMFT) 系统,用于检测铁磁管道的裂.
- 调查裂纹特征 (长度和深度) 与RMFT信号之间的关系.
- 为了证明拟议的RMFT方法的实际可行性.
主要方法:
- 开发了一种检测探头,其中包括一系列道磁电阻 (TMR) 传感器和永久磁铁.
- 理论分析RMFT原理,包括物理原理和有限元素建模.
- 有限元模拟来分析裂尺寸对RMFT信号的影响.
- 开发的RMFT系统的实验验证.
主要成果:
- 开发的RMFT探头成功地磁化了管道壁,并同时收集磁信号.
- 有限元模拟显示了裂长度/深度和RMFT信号特征之间的明显相关性.
- 实验验证证了拟议的RMFT方法在裂检测方面的有效性.
结论:
- 开发的带有TMR传感器的RMFT系统为检测铁磁管道裂提供了可行的解决方案.
- 该研究建立了一种方法来将RMFT信号与裂大小相关,从而实现定量评估.
- 这些发现支持将这种RMFT技术用于石油和天然气行业的安全和完整性管理.
