长输管线气体泄漏率的计算方法研究 被引量：72

1

作者 霍春勇 董玉华 +3 位作者 余大涛 高惠临 周敬恩 冯耀荣 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期101-105,共5页

应用计算流体力学理论 ,给出了长输管线气体泄漏率新的计算方法。当管线破坏的孔径较小 (属于小孔泄漏 )时 ,采用孔模型计算气体泄漏率 ;当管线发生全截面断裂时 ,利用管线模型计算 ;孔径介于两者之间时则利用新推荐的方法。由计算实例... 应用计算流体力学理论 ,给出了长输管线气体泄漏率新的计算方法。当管线破坏的孔径较小 (属于小孔泄漏 )时 ,采用孔模型计算气体泄漏率 ;当管线发生全截面断裂时 ,利用管线模型计算 ;孔径介于两者之间时则利用新推荐的方法。由计算实例可知 ,管内起始压力大于 1 5MPa时 ,临界流阶段泄漏的气体质量占总泄漏质量的 90 %以上 ,可用临界流阶段的平均泄漏率代替总平均泄漏率 ;也可用起始泄漏率的 3 0 %近似代替总平均泄漏率。随管内起始压力的增加 ,这种近似效果更好。利用文中的数学模型可以较好地估算不同孔径的气体泄漏率 ,可为定量评价长输管线失效后对环境的影响提供依据。 展开更多

关键词 长输管线 气体泄漏率 临界流动 数学模型 计算方法

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管线钢断裂和疲劳裂纹扩展特性研究 被引量：16

2

作者 赵新伟 罗金恒 +2 位作者 路民旭 李鹤林 郭万林 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期108-112,共5页

对厚度分别为 3mm、6mm、9mm、12mm、15mm的紧凑拉伸 (CT)试样进行了断裂韧性试验 ,研究了X60管线钢的断裂特性。研究结果表明 ,由于试件厚度与分层裂纹间有强烈的耦合效应 ,表观断裂韧性不随厚度的变化而变化 ,靠增加试样厚度无法获得... 对厚度分别为 3mm、6mm、9mm、12mm、15mm的紧凑拉伸 (CT)试样进行了断裂韧性试验 ,研究了X60管线钢的断裂特性。研究结果表明 ,由于试件厚度与分层裂纹间有强烈的耦合效应 ,表观断裂韧性不随厚度的变化而变化 ,靠增加试样厚度无法获得材料的平面应变断裂韧性 ,应用穿透裂纹的表观断裂韧性数据进行管道的安全评定不可靠 ;考虑塑性区修正的有效应力强度因子Ke与弹塑性J积分参量KJ 在失稳扩展前保持了良好的等效性。对厚度分别为 2mm、4mm和 14mm的CT试样的疲劳裂纹扩展试验表明 ,高韧性管道钢的疲劳裂纹扩展存在显著的厚度效应 ,厚度效应敏感区在 展开更多

关键词 管线 试样厚度 分层裂纹 断裂韧性 疲劳裂纹扩展 三维应力约束

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油气长输管道裂纹漏磁检测的瞬态仿真分析 被引量：23

3

作者 吴德会 黄松岭 +1 位作者 赵伟 辛君君 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期136-140,共5页

为了提高油气管道漏磁检测的准确度,应充分考虑检测器行进速度对漏磁信号的影响。根据三维有限元分析原理,建立了漏磁检测系统的瞬态数学模型,并对油气长输管道裂纹检测过程进行了仿真研究。由麦克斯韦方程组推导出管道裂纹静态漏磁场... 为了提高油气管道漏磁检测的准确度,应充分考虑检测器行进速度对漏磁信号的影响。根据三维有限元分析原理,建立了漏磁检测系统的瞬态数学模型,并对油气长输管道裂纹检测过程进行了仿真研究。由麦克斯韦方程组推导出管道裂纹静态漏磁场的分布模型,对由漏磁检测器运动产生感应的管壁环向涡流进行了定量分析,计算其形成的"逆磁场"及其对外加磁场的影响,推导出动态磁化条件下的裂纹漏磁场有限元仿真模型。由实际物理实验得到与仿真分析相一致的漏磁信号,这表明所建瞬态仿真模型的有效性。利用该模型,获得了不同裂纹所产生的漏磁信号检测结果。根据检测结果,分析了裂纹几何特征,如深度、宽度等与漏磁信号峰谷值之间的对应关系,并给出了关系曲面图。为实际利用漏磁信号检测油气长输管道裂纹提供了重要的依据。 展开更多

关键词 油气长输管道 裂纹几何特征 漏磁检测 有限元仿真模型 定量分析

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天然气管道泄漏速率的确定 被引量：36

4

作者 刘中良 罗志云 +2 位作者 王皆腾 张建 孙晓春 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期2121-2126,共6页

天然气泄漏速率是模拟评价天然气管线泄漏事故过程中的重要因素之一,对其研究将有利于提高模拟评价结果的正确性。应用热力学和气体动力学理论,结合理想气体状态方程、绝热方程和能量守恒方程,研究分析了天然气管道的泄漏过程,分别给出... 天然气泄漏速率是模拟评价天然气管线泄漏事故过程中的重要因素之一,对其研究将有利于提高模拟评价结果的正确性。应用热力学和气体动力学理论,结合理想气体状态方程、绝热方程和能量守恒方程,研究分析了天然气管道的泄漏过程,分别给出了在临界泄漏阶段以及亚临界泄漏阶段的泄漏速率计算公式,为天然气管输安全工程的相关计算提供了可靠的理论依据。 展开更多

关键词 天然气泄漏速率 临界泄漏阶段 亚临界泄漏阶段

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油气管道裂纹远场涡流检测的仿真分析 被引量：12

5

作者 吴德会 黄松岭 +1 位作者 赵伟 辛君君 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1450-1454,共5页

利用有限元分析原理建立远场涡流仿真模型,并对管道裂纹的检测过程进行分析。首先,由麦克斯韦方程组推导出远场涡流的轴对称数学模型,分析磁场在管壁的径向传播特性;再采用局部分析法在ANSYS软件中进行模型优化,减小其计算规模,并估计... 利用有限元分析原理建立远场涡流仿真模型,并对管道裂纹的检测过程进行分析。首先,由麦克斯韦方程组推导出远场涡流的轴对称数学模型,分析磁场在管壁的径向传播特性;再采用局部分析法在ANSYS软件中进行模型优化,减小其计算规模,并估计管道内壁磁场的轴向分布;最后,通过仿真模型得到不同裂纹作用下的检测信号,并讨论了该信号相位与裂纹几何参数,如深度、宽度等之间的对应关系。仿真结果为实际开展远场涡流裂纹检测提供了有效参考。 展开更多

关键词 裂纹 远场涡流 有限元 仿真

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深水钻井隔水管的准静态非线性分析 被引量：29

6

作者 畅元江 陈国明 +1 位作者 孙友义 许亮斌 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期114-118,共5页

对深水钻井隔水管进行准静态分析时,需搜索波浪的最大相位角以寻找最大波流合力,提出了搜索波浪最大相位角的最大Mises应力准则。开发了隔水管准静态分析系统,系统以C++Builder为开发环境,后台调用ABAQUS进行计算,调用面向对象Python程... 对深水钻井隔水管进行准静态分析时,需搜索波浪的最大相位角以寻找最大波流合力,提出了搜索波浪最大相位角的最大Mises应力准则。开发了隔水管准静态分析系统,系统以C++Builder为开发环境,后台调用ABAQUS进行计算,调用面向对象Python程序访问数据库,提取计算结果,实现了波浪最大相位角的自动搜索和深水钻井隔水管的准静态非线性分析。应用实例验证了该分析系统的有效性。结果表明,波浪相位角为180°时隔水管准静态响应最大,其次为波浪相位角90°,270°,0°,隔水管静态响应介于波浪相位角为90°与270°的准静态响应之间。 展开更多

关键词 深水钻井隔水管 波流联合作用 准静态分析

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内衬管修复旧管道安装拉力理论分析与数值模拟 被引量：7

7

作者 白勇 余彬彬 程鹏 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期716-722,共7页

通过安装设备将新管道(如复合柔性管)拖入旧管道中作为内衬管是一种新兴的管道修复方法,而修复过程中所需拖拉力的确定对于判断修复方法的可行性与安全性至关重要。考虑内衬管与旧管道几何尺寸、内衬管自身弯曲刚度和摩擦系数等基本因素... 通过安装设备将新管道(如复合柔性管)拖入旧管道中作为内衬管是一种新兴的管道修复方法,而修复过程中所需拖拉力的确定对于判断修复方法的可行性与安全性至关重要。考虑内衬管与旧管道几何尺寸、内衬管自身弯曲刚度和摩擦系数等基本因素,基于梁大变形理论给出了拖管过程中所需拖拉力的理论计算模型。并以该理论模型为基础,进一步分析了若干关键因素变化对拉力值的影响。同时,将算例结果与有限元数值模拟结果对比分析,验证了理论模型的准确性,为该修复技术的工程设计与分析提供了参考。 展开更多

关键词 管道修复 内衬管 拖拉力 理论模型 数值模拟

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某井特殊螺纹套管脱扣和粘扣原因分析 被引量：18

8

作者 滕学清 吕拴录 +5 位作者 宋周成 白登相 孙吉军 吴富强 张锋 李江 《理化检验（物理分册）》 CAS 2011年第4期261-264,共4页

对某井φ177.8mm×10.36mm 110特殊螺纹接头套管脱扣和粘扣原因进行了分析,认为套管是在严重粘扣之后才发生脱扣的,套管严重粘扣主要与下井操作不当有关。在套管起吊过程中没有螺纹保护器保护的套管接头螺纹、扭矩台肩和密封面容易... 对某井φ177.8mm×10.36mm 110特殊螺纹接头套管脱扣和粘扣原因进行了分析,认为套管是在严重粘扣之后才发生脱扣的,套管严重粘扣主要与下井操作不当有关。在套管起吊过程中没有螺纹保护器保护的套管接头螺纹、扭矩台肩和密封面容易被损伤,不使用对扣器直接对扣容易导致偏斜对扣;不引扣而直接开动套管钳高速上扣很容易导致粘扣和错扣;一旦严重粘扣和错扣,套管接头连接强度就会大幅度下降,最终导致套管在上提过程中发生脱扣事故。 展开更多

关键词 套管 特殊螺纹接头 脱扣 粘扣 错扣

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地震波作用下海底管线弯管抗震设计方法 被引量：4

9

作者 段梦兰 岳志勇 +2 位作者 崔玉军 贾旭 孙政策 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期143-148,共6页

根据海底管道铺设环境的实际情况,建立了海底管道简单弯管的力学模型,并用地震最大加速度法求得包含1个动力安全系数的工程设计计算公式。用加速度时程曲线法对弯管的动力学方程进行了数值计算,同时使用有限元软件验证了数值计算结果,... 根据海底管道铺设环境的实际情况,建立了海底管道简单弯管的力学模型,并用地震最大加速度法求得包含1个动力安全系数的工程设计计算公式。用加速度时程曲线法对弯管的动力学方程进行了数值计算,同时使用有限元软件验证了数值计算结果,为动力安全系数的选择提供了依据。 展开更多

关键词 地震波 海底管线 弯管 设计方法 力学模型 数值计算

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天然气管道大孔泄漏速率的建模与分析 被引量：5

10

作者 陈平 梅华锋 赵海林 《图学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期486-489,共4页

通过对天然气管道泄漏过程的分析,建立了气体的大孔泄漏模型。对大孔泄漏过程存在的3种状态进行讨论分析,验证了在高压情况下只存在管内亚临界流、孔口临界流和管内孔口都是临界流两种情况,在低中压情况下只存在管内亚临界流、孔口临界... 通过对天然气管道泄漏过程的分析,建立了气体的大孔泄漏模型。对大孔泄漏过程存在的3种状态进行讨论分析,验证了在高压情况下只存在管内亚临界流、孔口临界流和管内孔口都是临界流两种情况,在低中压情况下只存在管内亚临界流、孔口临界流和管内孔口均为亚临界流两种情况,并且分析了不同泄漏点和不同压力情况下发生泄漏的速率变化情况。采用本文的计算模型可以较好的计算出不同泄漏孔径的泄漏速率,为长输管道的定量风险评价提供依据。 展开更多

关键词 管道 泄漏速率 大孔泄漏 建模 分析

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岩土崩塌冲击作用下埋地管道应力与变形分析 被引量：9

11

作者 李渊博 王建华 +1 位作者 张国涛 马万鑫 《后勤工程学院学报》 2010年第6期31-35,65,共6页

基于散体极限平衡条件,利用马斯顿提出的沟内埋管垂直土压力计算模型,对存在冲击荷载情况的埋地管道受力进行分析,同时根据弹性半空间理论对落石冲击荷载情况下管道轴向附加荷载分布情况进行了计算分析。在利用传统的应力设计进行分析... 基于散体极限平衡条件,利用马斯顿提出的沟内埋管垂直土压力计算模型,对存在冲击荷载情况的埋地管道受力进行分析,同时根据弹性半空间理论对落石冲击荷载情况下管道轴向附加荷载分布情况进行了计算分析。在利用传统的应力设计进行分析校核的同时,应用竖向变形量设计理念,研究了落石垂直冲击管道正上方时管道变形情况,以此来判断管道失效与否,为地质崩塌灾害易发区埋地管道的铺设方式提供理论和实践依据。 展开更多

关键词 崩塌灾害 埋地管道 冲击荷载 环向弯曲应力 竖向变形位移

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油气管道数据集成及可视化发展现状分析 被引量：1

12

作者 安超 王飞跃 +3 位作者 刘鹏程 王宏军 李萍 张涛 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期19-23,28,共6页

通过调研国内外油气田智能化探索过程中管道数据集成及可视化的发展现状,分析了国内油气管道数据集成及可视化面临的挑战。基于挑战和智能化管道建设需求,从发展趋势和管道业务2方面提出管道数据集成及可视化未来研究方向。发展趋势重... 通过调研国内外油气田智能化探索过程中管道数据集成及可视化的发展现状,分析了国内油气管道数据集成及可视化面临的挑战。基于挑战和智能化管道建设需求,从发展趋势和管道业务2方面提出管道数据集成及可视化未来研究方向。发展趋势重点关注管道数据系统、业务流与工作流的一体化以及生产管理的远程、实时化等方面的建设,管道业务则从感知领域、预测领域、管控领域以及优化领域等方面开展数据集成及可视化研究工作。 展开更多

关键词 油气管道 数据集成 可视化 现状

原文传递

管道材料性能和裂纹参量的概率统计分析 被引量：1

13

作者 霍春勇 董玉华 +1 位作者 高惠临 阎凤霞 《压力容器》 北大核心 2005年第8期14-17,39,共5页

对某天然气管道的有关材料性能和裂纹参量进行了试验测定和试验数据的数理统计处理,建立了管线有关参量的统计分布函数的概率模型。对该管道主要随机变量的统计分析表明,裂纹深度和材料的断裂韧性表现为威布尔分布,裂纹深长比表现为对... 对某天然气管道的有关材料性能和裂纹参量进行了试验测定和试验数据的数理统计处理,建立了管线有关参量的统计分布函数的概率模型。对该管道主要随机变量的统计分析表明,裂纹深度和材料的断裂韧性表现为威布尔分布,裂纹深长比表现为对数正态分布,材料的屈服强度和拉伸强度表现为正态分布。 展开更多

关键词 管道 参量 统计分析

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基于湍流冲击振动的输油管道稳定性研究 被引量：5

14

作者 罗朔 王建华 《后勤工程学院学报》 2009年第5期38-41,共4页

要水流冲刷管底形成悬空管道，悬空管道假设为一端固定一端铰支的均质等截面简支梁。在分析管道垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上，考虑到输油管道振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压对管道的作用，对... 要水流冲刷管底形成悬空管道，悬空管道假设为一端固定一端铰支的均质等截面简支梁。在分析管道垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上，考虑到输油管道振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压对管道的作用，对悬空管道进行受力分析，导出管道振动微分方程。以保证管道强度的安全可靠为判据，计算求出悬空管道的临界长度，以便预测管道失稳条件，并对其及时采取稳固及抢修措施。 展开更多

关键词 输油管道 冲击振动 管道失稳 临界长度

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油田计量站集油管线工程施工质量监理管理分析 被引量：2

15

作者 张培东 刘华峰 《企业技术开发（下旬刊）》 2015年第3期165-165,167,共2页

为了提高油田建设工程施工质量,工程参建各方必须积极探索新的质量监管方式,以期取得更大社会效益和经济效益。为此,油田在计量站集油管线工程项目监理管理中尝试采用新监理思维指导的工作原则及差别化管理对该项工程进行监管,实践证明... 为了提高油田建设工程施工质量,工程参建各方必须积极探索新的质量监管方式,以期取得更大社会效益和经济效益。为此,油田在计量站集油管线工程项目监理管理中尝试采用新监理思维指导的工作原则及差别化管理对该项工程进行监管,实践证明该项工程的施工质量水平有大幅提高,取得了良好的监理效果。 展开更多

关键词 油田 计量 工程质量 监理

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双金属复合管液压成型有限元模拟与试验研究

16

作者 曾德智 杨斌 +3 位作者 孙永兴 朱达江 施太和 林元华 《钻采工艺》 CAS 北大核心

双金属复合管是防止油气介质内腐蚀的新型防腐技术，其成型过程及成型后的力学特性是采用双金属复合管防腐的关键技术之一。针对双金属复合管液压成型的力学问题建立了有限元模型，根据碳钢管和不锈钢管的实际尺寸对复合管的液压成型过... 双金属复合管是防止油气介质内腐蚀的新型防腐技术，其成型过程及成型后的力学特性是采用双金属复合管防腐的关键技术之一。针对双金属复合管液压成型的力学问题建立了有限元模型，根据碳钢管和不锈钢管的实际尺寸对复合管的液压成型过程进行了有限元模拟，得出了成型压力与复合管成型后力学特性的关系。开展了双金属复合管液压成型的实物试验，并采用电阻应变测试法测得了复合管成型后外管的残余变形。试验结果表明，有限元分析结果与试验值接近，其偏差范围满足工程要求，所建立的有限元模型是合理的。研究成果可为双金属复合管的生产和使用提供重要的理论参考。 展开更多

关键词 碳钢 不锈钢 液压成型 有限元模型 试验

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基于经验模态分解的管道预警系统信号多尺度混沌特性分析方法 被引量：10

17

作者 曲志刚 靳世久 +3 位作者 封皓 曾周末 周琰 李健 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期313-316,共4页

提出了一种用于油气管道安全预警系统的检测信号多尺度混沌特性分析的新方法。该预警系统基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理,沿管道同沟敷设一条光缆,利用其中的三条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器,实时检测管道沿途发生的泄漏及其... 提出了一种用于油气管道安全预警系统的检测信号多尺度混沌特性分析的新方法。该预警系统基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理,沿管道同沟敷设一条光缆,利用其中的三条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器,实时检测管道沿途发生的泄漏及其他异常事件。多尺度混沌特性分析方法是利用经验模态分解(EMD)方法对典型的异常事件振动信号进行分解,再分别对分解得到的固有模态(IMF)分量进行混沌特性分析,计算出不同尺度下的关联维数。该方法可更清晰地描述检测信号在不同尺度下的混沌特性。利用现场试验得到的信号对该方法进行验证的结果表明,利用多尺度混沌特性分析方法更容易有效地区分几种典型异常事件。 展开更多

关键词 光纤 油气管道 安全预警系统 经验模态分解法 多尺度混沌特性分析法 固有模态

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热输油管道泄漏定位技术研究 被引量：28

18

作者 张东领 王树青 张敏 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期131-133,138,共4页

对压力波在原油管道中的传播特性和传统负压波法泄漏点定位公式进行了分析,基于负压波平均波速的方法,提出了一种新的迭代定位算法。利用该算法对管道进行泄漏定位,提高了定位精度。利用小波变换在信号处理方面的优势,对负压波信号进行... 对压力波在原油管道中的传播特性和传统负压波法泄漏点定位公式进行了分析,基于负压波平均波速的方法,提出了一种新的迭代定位算法。利用该算法对管道进行泄漏定位,提高了定位精度。利用小波变换在信号处理方面的优势,对负压波信号进行去噪处理,然后捕捉压力突变点。应用效果较好,得到较精确的时间差。仿真实例证明,新迭代算法的泄漏定位精度比传统方法有较大的提高。 展开更多

关键词 输油管道 压力波 泄漏检测 泄漏定位 小波变换 信号处理

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用红外成像法探测埋地输油管道 被引量：7

19

作者 周鹏 王明时 +3 位作者 陈书旺 葛家怡 张锐 孙红霞 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期127-130,134,共5页

为了辅助埋地石油管道巡线以及快速定位与排查偷油支管和泄漏点,提出了利用红外热成像技术探测埋地输油管道的方法。应用热力学传导理论,对埋地输油管道上方土壤层温度场分布进行了数学建模,论证了此方法的可行性。完成了基于非制冷红... 为了辅助埋地石油管道巡线以及快速定位与排查偷油支管和泄漏点,提出了利用红外热成像技术探测埋地输油管道的方法。应用热力学传导理论,对埋地输油管道上方土壤层温度场分布进行了数学建模,论证了此方法的可行性。完成了基于非制冷红外焦平面阵列及具有便携、实时成像特点的红外管道探测仪的硬件设计,运用图像增强、图像分割、骨架跟踪等图像处理算法实现了埋地输油管道的自动检测。油田现场试验证明,用这种红外管道探测仪可以方便、直观、快速地探测地下输油管道的位置、走向及分支状况。 展开更多

关键词 输油管道 自动检测 红外成像法 热力学传导理论 温度场分布 数学模型 红外管道探测仪

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油气管道漏磁检测缺陷的三维成像技术 被引量：10

20

作者 王长龙 纪凤珠 +1 位作者 王建斌 左宪章 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期146-148,152,共4页

漏磁检测是油气管道常用的无损检测方法,检测的重点是根据测量的漏磁信号重构缺陷的轮廓。提出了基于小波神经网络的三维成像方法,利用图像函数矩阵表达出管道缺陷的三维图像,矩阵元素值对应着缺陷的深度。利用小波神经网络,建立了由缺... 漏磁检测是油气管道常用的无损检测方法,检测的重点是根据测量的漏磁信号重构缺陷的轮廓。提出了基于小波神经网络的三维成像方法,利用图像函数矩阵表达出管道缺陷的三维图像,矩阵元素值对应着缺陷的深度。利用小波神经网络,建立了由缺陷漏磁信号到图像函数矩阵关系的映射。选用的小波函数是墨西哥草帽小波,采用随机梯度下降算法训练。训练样本为三维有限元仿真数据和测量数据。采用训练数据对小波神经网络进行逼近缺陷图像函数矩阵的训练,然后用训练好的小波神经网反演给定数据,重构缺陷图像。实验结果表明,该方法能够实现三维缺陷漏磁检测的成像化及可视化。 展开更多

关键词 油气管道 漏磁检测 缺陷重构 三维成像技术 小波神经网络 随机梯度下降算法

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