海底輸油管道漏磁檢測信號分析及其噪聲自適應(yīng)濾波的研究.pdf

1、海底輸油管道是海洋油田生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。隨著我國海洋油田的相繼開發(fā)，海底輸油管道已越來越多，尤其是在沿海和淺海地區(qū)。管道在運(yùn)行過程中會受到各種環(huán)境因素的影響，必須對海底管道進(jìn)行定期檢查和維修。漏磁檢測技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的管道檢測技術(shù)，具有適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。本論文以國家“十五”863課題“海底管道內(nèi)爬行器及其檢測技術(shù)”項(xiàng)目為背景，采用漏磁檢測技術(shù)檢測海底輸油管道缺陷，研制開發(fā)適合我國管道實(shí)際狀況的管道檢測裝置，為管

2、道安全評價(jià)提供可靠數(shù)據(jù)。 本文首先介紹了海底輸油管道漏磁檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)采用無纜工作方式，依靠油壓驅(qū)動(dòng)在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由壓差牽引節(jié)、漏磁探頭單元、漏磁信號處理單元和電源單元四個(gè)部分組成。 研究影響漏磁場的各種因素，進(jìn)而了解影響管道漏磁缺陷檢測的檢測精度和檢測靈敏度的各種因素，具有實(shí)際意義。本文利用漏磁檢測實(shí)驗(yàn)平臺對包含人工缺陷的試樣進(jìn)行檢測，通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對漏磁缺陷尺寸參數(shù)、探頭提離值等影響因素進(jìn)行了研究，得到了具有實(shí)用

3、參考價(jià)值的各種因素對漏磁檢測的影響規(guī)律。選用什么樣的磁性傳感器精確測試漏磁通非常關(guān)鍵，巨磁阻傳感器是一種新型的磁性傳感器，本文對巨磁阻傳感器在管道漏磁檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。 海底管道與陸上管道運(yùn)行環(huán)境是不同的，海底管道在運(yùn)行過程除了腐蝕等對管道造成影響，錨擊等機(jī)械損傷也是造成管道危險(xiǎn)的一個(gè)重要因素。通過研究機(jī)械損傷對管道漏磁場的影響，可以豐富缺陷樣本庫，進(jìn)一步提高缺陷的識別能力。論文采用數(shù)值方法中的有限元法對管道漏磁場進(jìn)行了分

4、析，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)方法對有限元方法進(jìn)行比較。著重研究機(jī)械損傷對管道的影響及其應(yīng)力對管道漏磁場的影響，從結(jié)果可以看出其信號特征與非應(yīng)力下漏磁信號特征是不同的。 在海底管道漏磁檢測的信號中，含有大量的噪聲，必須對其濾除。論文介紹了自適應(yīng)濾波器理論及其應(yīng)用，對各種自適應(yīng)濾波器進(jìn)行了分析，選擇了SDCT-NLMS自適應(yīng)濾波器作為漏磁檢測系統(tǒng)的濾波器。通過仿真驗(yàn)證了SDCT-NLMS自適應(yīng)濾波可以很好地消除漏磁檢測中的干擾信號并提高檢測信號的