金屬管道敷設(shè)運(yùn)行后，由于長期埋置于地下相對惡劣的環(huán)境中，管道就有可能發(fā)生腐蝕，無論是電化學(xué)腐蝕、雜散電流腐蝕、細(xì)菌腐蝕還是疲勞損傷都會導(dǎo)致埋地金屬管道的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率發(fā)生變化，因此，若能檢測出管體電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率發(fā)生變異的位置和大小，即可確定管體發(fā)生腐蝕的位置并能對管體腐蝕程度作出評價(jià)。通過在埋地金屬管道的正上方放置傳感器檢測線圈，得到變化的感應(yīng)電動(dòng)勢信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)反演處理，即可得到管道剩余壁厚數(shù)據(jù)
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 埋地管道檢測背景和現(xiàn)狀 1
1.2 瞬變電磁法簡介 2
1.3 瞬變電磁法的發(fā)展和埋地管道檢測中存在的問題 3
1.4 本書主要內(nèi)容 6
1.5 本章小結(jié) 6
參考文獻(xiàn) 6
第2章 瞬變電磁檢測埋地管道腐蝕的基本理論 10
2.1 瞬變電磁檢測原理 10
2.2 瞬變電磁檢測裝置 11
2.3 埋地管道瞬變電磁響應(yīng)過程 12
2.4 瞬變電磁檢測中的信號 13
2.4.1 激勵(lì)信號 13
2.4.2 接收信號 14
2.5 激勵(lì)信號參數(shù)對觀測結(jié)果的影響 17
2.5.1 脈沖寬度的影響 17
2.5.2 關(guān)斷時(shí)間的影響 18
2.6 信號采樣方法 19
2.6.1 模擬積分采樣 19
2.6.2 數(shù)字化疊加采樣 20
2.6.3 模擬積分-數(shù)字化疊加采樣 21
2.7 均勻半空間的瞬變電磁場 22
2.7.1 均勻大地表面的瞬變電磁場 22
2.7.2 瞬變電磁場等效計(jì)算 23
2.7.3 埋地管道的瞬變電磁響應(yīng)范圍 25
2.7.4 剩余壁厚計(jì)算方法 25
2.8 本章小結(jié) 27
參考文獻(xiàn) 27
第3章 埋地管道腐蝕模型瞬變電磁響應(yīng)三維正演模擬 29
3.1 廣義麥克斯韋方程組 29
3.2 時(shí)域有限差分算法的迭代方程 31
3.3 解的數(shù)值穩(wěn)定性 35
3.4 數(shù)值色散 36
3.5 非均勻網(wǎng)格剖分算法 37
3.5.1 網(wǎng)格剖分規(guī)則 37
3.5.2 非均勻網(wǎng)格對稱算法 38
3.6 共形網(wǎng)格 42
3.7 吸收邊界條件 45
3.7.1 Mur吸收邊界條件 46
3.7.2 PML吸收邊界條件 47
3.7.3 CPML吸收邊界條件 48
3.8 激勵(lì)源和初始條件 50
3.9 地空邊界的處理 52
3.10 算法流程 54
3.11 建模仿真 55
3.11.1 模型方案 55
3.11.2 電磁場擴(kuò)散云圖 57
3.11.3 磁場與感應(yīng)電動(dòng)勢的關(guān)系 60
3.11.4 腐蝕缺陷的瞬變電磁響應(yīng) 63
3.11.5 不同傳輸介質(zhì)的瞬變電磁響應(yīng) 66
3.11.6 不同管徑的瞬變電磁響應(yīng) 68
3.11.7 不同腐蝕化合物和土壤的瞬變電磁響應(yīng) 69
3.11.8 不同埋深的瞬變電磁響應(yīng) 71
3.12 有限元仿真對比分析 72
3.12.1 模型方案 72
3.12.2 不同壁厚的瞬變電磁響應(yīng) 73
3.12.3 不同關(guān)斷時(shí)間的瞬變電磁響應(yīng) 74
3.12.4 不同線圈參數(shù)的瞬變電磁響應(yīng) 75
3.13 本章小結(jié) 76
參考文獻(xiàn) 76
第4章 埋地管道模型瞬變電磁檢測試驗(yàn) 78
4.1 檢測儀器和裝置 78
4.1.1 發(fā)射線圈分析 79
4.1.2 接收線圈分析 82
4.1.3 改進(jìn)的聚磁裝置 84
4.2 時(shí)域有限差分仿真結(jié)果的驗(yàn)證試驗(yàn) 87
4.2.1 不同腐蝕長度與腐蝕深度的模型試驗(yàn) 88
4.2.2 不同管徑與埋深的模型試驗(yàn) 95
4.3 連續(xù)檢測模型試驗(yàn) 99
4.3.1 連續(xù)檢測方法 99
4.3.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?100
4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果 101
4.3.4 影響因素分析 104
4.4 并行埋地管道模型試驗(yàn) 106
4.4.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃头桨?106
4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果 108
4.5 實(shí)際工況模擬試驗(yàn) 118
4.5.1 壁厚不同的管道檢測 118
4.5.2 交叉管道檢測 119
4.5.3 盜油閥門檢測 121
4.5.4 盜油閥門與交叉管道的對比試驗(yàn) 126
4.6 本章小結(jié) 127
參考文獻(xiàn) 128
第5章 瞬變電磁檢測埋地管道野外工作方法和工程應(yīng)用 129
5.1 瞬變電磁檢測野外工作流程 129
5.2 數(shù)據(jù)處理方法 131
5.2.1 噪聲來源分析 132
5.2.2 多次疊加消噪 133
5.2.3 異常點(diǎn)剔除 134
5.2.4 分離一次磁場 135
5.2.5 平滑濾波 137
5.3 數(shù)據(jù)處理軟件 139
5.4 石油管道檢測 141
5.4.1 老任河石油管道檢測 141
5.4.2 三河生態(tài)活力公園石油管道檢測 143
5.4.3 賽罕塔拉石油管道檢測 144
5.4.4 馬村盜油閥門檢測 146
5.5 天然氣管道檢測 149
5.5.1 石西油田天然氣管道檢測 149
5.5.2 大魯?shù)旮浇烊粴夤艿罊z測 150
5.5.3 京藏高速某段天然氣管道檢測 153
5.5.4 長慶油田天然氣管道檢測 155
5.5.5 昌平區(qū)某段天然氣管道檢測 157
5.6 熱力管道檢測 158
5.6.1 呼和浩特市熱力管道檢測 158
5.6.2 天津市熱力管道檢測 160
5.7 本章小結(jié) 162
參考文獻(xiàn) 162
第6章 總結(jié)和展望 164
6.1 總結(jié) 164
6.2 展望 166
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