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《南昌航空大学》 2019年
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热力管道磁—声非开挖检测技术应用研究

余方林  
【摘要】:随着我国热力管线管龄的增长,近年来城市热力管道腐蚀泄漏问题日益频繁。而腐蚀泄漏会造成能源的损失,供热企业的维修负担以及影响供暖用户暖气的正常使用。所以,为避免管道泄漏所造成的损失,必须要对管道进行预先查漏。但目前国内外普遍存在的检测漏点的技术对管道漏点精确定位还存在不足和漏点处误判。对此本文针对热力管道泄漏时的物理特性,首次提出了热力管道磁-声非开挖检测技术,设计了一款用于热力管道泄漏检测的系统。首先,本文以地磁理论和声音传播特性为基础,阐述了热力管道磁-声非开挖检测仪原理。再分别从弱磁检测理论和漏水声波检测理论出发,验证仪器在泄漏检测应用中的可行性。根据磁-声检测系统设计方案,设计的检测系统包括磁信号检测单元、声波信号检测单元、系统检测软件和辅助检测装置四个方面。并对该系统制定了可用于实际检测中的工艺流程,为仪器系统操作者在实地检测中提供学习指导,以达到更高的检测效率和检测准确性。其次,利用三轴式磁通门传感器和压电式声敏传感器作为系统数据采集装置,结合微型工控机与设计的软件平台实现系统控制;在对系统数据信号分析时,采用声波信号特征频谱分析以及磁梯度异常基函数能量分析的方法,对异常信号进行特征量提取。然后,模拟热力管道供暖期泄漏,制定热力管道泄漏试验方案,并对试验采集的磁场信号特征和声波信号特征进行综合性分析,对管道漏点的定性与定位有很好的试验效果。试验结果表明管道12点钟方向上?5 mm通孔定位与实际缺陷位置存在100mm的误差,管道3点钟方向处?8 mm通孔定位与实际缺陷位置有150mm的误差。从而试验表明对?5 mm以上的通孔有很好的检出效果。同时对比分析了磁异常定位、声波信号定位和磁-声综合分析定位之间的误差以及漏点定位的精确度,得出热力管道磁-声非开挖检测技术在漏点定位上的位置误差为200mm以内,完全符合现场检测的实际需求。最后,通过现场实地检测后开挖验证,进一步表明了热力管道磁-声非开挖检测技术的可应用性。该方法还具有良好的适用性,对城市热力管道泄漏检测具有重要研究意义。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TU995.3

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