海洋管道導(dǎo)波檢測(cè)的數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、石油是國(guó)家重要的戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備資源，同時(shí)也是政治穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要保障，我國(guó)法律中明確規(guī)定石油和天然氣屬于特定礦種。建國(guó)六十多年以來(lái)，我國(guó)石油資源的勘探和開(kāi)采工作取得了輝煌的成就，原油產(chǎn)量從新中國(guó)成立初期12×104t增長(zhǎng)到2003年的1.8×108t，為社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)，究其原因工業(yè)現(xiàn)代化和開(kāi)采技術(shù)的研究功不可沒(méi)，海洋石油平臺(tái)就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。由于海洋石油的優(yōu)良品質(zhì)和巨大儲(chǔ)量，各國(guó)都在對(duì)近海乃至深海的原油

2、開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行研究和嘗試，與此同時(shí)，海洋石油管道也發(fā)生了很多的安全問(wèn)題，造成了不可估量的損失，這引起了人們對(duì)海洋管道安全問(wèn)題的關(guān)注。
　　 本課題主要對(duì)不同結(jié)構(gòu)和不同工況海洋管道進(jìn)行導(dǎo)波檢測(cè)，分析可能影響檢測(cè)結(jié)果的因素，并應(yīng)用有限元數(shù)值仿真導(dǎo)波檢測(cè)過(guò)程及傳播機(jī)理，給管理者提供更有效的補(bǔ)救建議。主要研究工作和研究成果如下:
　　 1.運(yùn)用ANSYS數(shù)值仿真技術(shù)，通過(guò)了解導(dǎo)波檢測(cè)原理和傳播過(guò)程，模擬超聲導(dǎo)波在海洋管道上的激勵(lì)和

3、傳播，設(shè)置不同缺陷和不同管道，測(cè)試導(dǎo)波檢測(cè)對(duì)于不同位置的缺陷是否可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，對(duì)其在海洋管道檢測(cè)方面的應(yīng)用做了可行性分析，結(jié)果表明:導(dǎo)波檢測(cè)存在盲區(qū)，結(jié)果容易受彎管和法蘭結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)導(dǎo)波檢測(cè)只能確定缺陷大小及軸向位置，不能確定缺陷的類(lèi)別。
　　 2.磁致伸縮導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用廣泛，可以實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)管道的檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)選擇了不同結(jié)構(gòu)體的不同檢測(cè)點(diǎn)，分別進(jìn)行了導(dǎo)波檢測(cè)，結(jié)果表明:磁致伸縮導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用在長(zhǎng)直管道、架空管道

4、和多焊縫管道的檢測(cè)，但不能穿越管道中含有法蘭、三通和彎頭等結(jié)構(gòu)對(duì)管道進(jìn)行缺陷檢測(cè)及定位。
　　 3.磁致伸縮導(dǎo)波檢測(cè)結(jié)果表明:只能對(duì)缺陷進(jìn)行軸向定位，不能確定缺陷在截面的具體位置，也不能對(duì)其進(jìn)行定性分析。
　　 4.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作，熟悉了MsS3030R超聲導(dǎo)波設(shè)備的使用規(guī)范，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了該檢測(cè)方法的不足之處，為今后的檢測(cè)任務(wù)提供依據(jù)。
　　 本文的研究為導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)在海洋管道檢測(cè)中的應(yīng)用，打下了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)