一种基于动生涡流磁场的钢质管道管体损伤外检测方法

钢质管道缺陷严重影响钢质管道的安全运行，目前大多数钢质管道检测方法效率较低，为提升钢质管道管体缺陷检测效率，提出一种基于动生涡流的管道缺陷高速磁检测方法，并对动生涡流磁场的检测原理进行解释。利用有限元，建立高速磁检测模型，分析动生涡流在管体的分布特点，及其与原磁场的相互作用；分析不同检测位置的磁场分布情况，选取最佳的检测位置。选用适合高速检测的多匝线圈传感器，以提高灵敏度和信号幅值。设计缺陷高速磁检测试验平台，开展不同速度、不同提离高度和不同种类缺陷(盲孔与刻槽)下的检测试验。结果显示：相较于其他检测位置，磁铁后方的动生涡流磁场强度较高，动生涡流磁场分布也较均匀，对缺陷的检测效果最佳，因此选取磁铁后方为检测点；在25 m/s的高速下，该检测方法对设置的几种缺陷仍有良好的检测效果；缺陷信号峰峰值与缺陷宽度、缺陷深度及检测速度均大致成正比；缺陷信号峰峰值与提离高度成指数关系，提离高度越大，峰值越小；缺陷信号峰峰值间距与提离高度大致成正比。综合研究显示，动生涡流磁场的检测方法与其他传统方法相比，在检测速度上有较大优势。     

远场涡流技术在锅炉水冷壁管检测中的应用

锅炉水冷壁管由于各种原因会造成腐蚀穿孔,最终产生管体爆裂泄露等严重事故。利用远场涡流检测技术可发现在水冷壁管上的缺陷。本文重点阐运了远场涡流检测的基本原理和工作程序,并总结了对锅炉水冷壁进行检测时的工艺要点。     

脉冲涡流检测技术在工业管道检测中的应用

压力管道腐蚀减薄对工业生产造成重大安全隐患,而传统的无损检测方法不能有效地对带覆盖层的工业管道进行在线检测,本文从对脉冲涡流检测技术的最新发展综述出发,通过分析几种传统无损检测技术和几种无损检测新技术的特点,确定采用脉冲涡流检测技术对一批带保温层蒸汽管道进行腐蚀检测,在腐蚀位置再利用电磁超声检测和其他无损检测方法进行缺陷验证,从而可以准确检测出带保温层蒸汽管道的腐蚀情况。     

基于风险的工业管道在线检测技术研究

化工装置工业管道面临焊接和腐蚀两大问题,装置的长期运行与管道定期检验的矛盾日益突出。通过对数字射线、脉冲涡流、超声导波三种管道在线检测技术的对比分析,结合基于风险的检验(RBI)理念,探索出一套适用于工业管道在线检验的技术,对节约企业成本、保障管道安全具有重要意义。     

基于PECT的金属保护层重合处干扰研究

对实际工业现场的有包覆层设备开展脉冲涡流检测(PECT),发现包覆层的外部金属保护层搭接重合处对检测结果造成干扰;利用试验手段,分别在金属保护层采用非铁磁性材质的铝皮及铁磁性材质的白铁皮条件下进行干扰试验;研究结果表明,当金属保护层为铝皮时,各段保护层搭接重合处引起的干扰信号可通过直接观察检测结果的晚期时窗信号直接进行滤除,不影响缺陷的检出;而当金属保护层为白铁皮时,由各段保护层搭接重合处引起的干扰信号无法滤除,故当缺陷位于重合处时则无法检测.     

试论特种设备无损检测常用技术

随着经济发展和社会进步,特种设备不仅在数量上呈上升趋势,而且在使用功能和科技含量方面有了长足的发展。特种设备作为一种基础设施,对国民经济发展的作用日益明显。由于特种设备具有潜在的危险性,安全可靠已成为设备的重要指标。随着科技的进步,大量新材料、先进技术不断应用于特种设备制造领域。由于无损检测技术具有不破坏试件,检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。无损检测的方法很多,据美国国家宇航局调研分析,认为可分为6大类约70余种。本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测及新技术如声发射等。     

矿用空压机安全保护装置检测检验问题探讨

在广泛开展矿山企业在用空气压缩机安全检测检验工作过程中,发现90%以上的设备普遍存在未配置或未完全配置应有的温度、压力安全保护装置。分析各装置的功能要求和标准的相关规定,基于设备当前安装、使用状态和存在的各类问题,探讨在原系统相应部位通过增加系列电气元件及机械配件,使之满足标准的安全要求的改造方法,从而消除空压机系统因温度、压力过高而造成爆炸事故的隐患,同时避免重复投入造成资金浪费。为使所装设的安全保护装置动作可靠、发挥有效作用,特介绍了有关检测试验方法,以增强检测检验工作的可操作性,确保检测数据真实可靠。     

可拆分式线圈在无损检测中的应用

一种用于涡流检测的可拆分式线圈,将线圈拆分成左右两个半线圈,分别套在工件外,通过连接器连接左右两个半线圈内的绕线(线段),合拢线圈,即可进行涡流检测,按相关标准进行检测、记录和评定.研究开发的可拆分式线圈延伸了无损检测的检测范围,应用较为广泛.具有较强的新颖性和实用性,对现有领域中的检测技术是一项有力补充和改进.具有较...     

涡流热成像动态检测模式的缺陷信号重构方法研究

在涡流热成像检测中,缺陷信号重构可以有效评定结构的安全性和可靠性,及时预防生产中安全事故的发生,目前大多数信号重构方法都不适用于动态模式的涡流热成像检测。为了对动态模式涡流热成像检测的信号进行重构,提出了1种基于区域扫描的方法,选定区域大小及划分准则,在每帧图像相同位置划分区域,对各个区域内的温度数据进行相应的运算处理并提取结果,以此作为每个区域的重构温度,进而重构出包含所有缺陷温度信息的热像图。结果表明:该方法可以对动态模式下的涡流热成像温度信号进行重构,并能在一定程度上消除噪声,有利于后续的图像处理。     

无上部抽吸装置储罐区人工龙卷风风场模拟

为了减少因储罐泄漏位置不确定造成的人员伤亡,指导应急疏散,提出利用人工龙卷风定向控制气体流动方向的模型。首先基于Fluent软件建立了储罐区域人工龙卷风数值模型,分析切向速度和压强沿径向变化规律,发现与经典Rankine涡模型切向速度沿径向分布规律一致,证实可在储罐区以射流相切的方式形成人工龙卷风风场。其次研究了涡流比和进风量对风场控制气流特性的影响,即分析形成的龙卷风风场最大切向速度、压强差变化规律,结果表明,涡流比越大,形成的龙卷风风场中切向速度和压强差越小,即气流向中心汇聚能力越弱;进风量越大,形成的龙卷风风场中切向速度和压强差越大,即气流向中心汇聚能力越强。研究表明,用人工龙卷风控制储罐泄漏气流方向是可行的。     

囊袋结构消防服内衬的力学特性研究

为保护消防员不受火场坠落物造成的伤害,设计制造1种具有缓冲功能的弹性囊袋结构内衬.基于万能材料试验机拉伸试验确定囊袋结构材料A剂与B剂的最佳比例为1:1;根据理想气体状态方程和弹簧模型推导得到囊袋内填充气压的最佳数值;以此为依据对囊袋结构内衬进行不同加载速率的压缩试验,得到应力应变曲线.研究表明:囊袋结构压缩曲线分为应...     

吸能让位防冲支护结构与围岩协同作用体系研究*

为防治冲击地压危害,减小人员伤亡与经济损失,采用数值计算方法建立吸能让位防冲液压支架与围岩协同作用体系模型,计算支架和围岩组合体系在静载和冲击载荷作用下的受力状态。结果表明:静载条件下,受煤层影响巷道右侧拱肩位置应力值与塑性应变相对最大,此处最易发生破坏;吸能装置在静载条件下没有发生压缩变形,表明吸能装置不会影响支架正常工作;竖向冲击荷载条件下,受煤层结构影响巷道右侧拱肩处等效塑性应变值增大相对比较明显,吸能防冲支架中间液压柱与右侧液压柱水平位移变化相对最明显;冲击地压发生过程中,支架与围岩间相互作用力变化较大,总体可分为振动段、平稳段、上升段、波动段4个阶段。     

铝粉爆炸无火焰泄压技术及装备研究

为有效防止粉尘爆炸泄爆引起的二次爆炸及火灾问题,基于泄压理论、消火机理,设计开发无火焰泄压装置,装置主要由消火结构、底座、爆破片及夹持机构组成,消火结构由不锈钢金属丝网组成。选择铝粉尘为测试粉尘,通过自建除尘系统试验平台进行试验研究。结果表明:无火焰泄压装置可成功阻止火焰传播,装置释放的冲击波在5 m外均小于5 kPa,除尘系统内部最大泄爆压力为0.1 MPa,装置前端火焰传播速度均大于100 m/s。     

分段变速加载对含瓦斯突出煤力学特性影响试验研究

为探究采动应力变化对含瓦斯突出煤力学特性的影响,利用RLW-500G煤岩三轴蠕变-渗流试验系统,对新景矿含瓦斯突出煤进行了不同围压和瓦斯压力下的常规三轴和分段变速加载力学试验。结果表明:煤样在2种应力路径下的全应力应变曲线均可分为压密、线弹性、塑性变形、应力跌落和残余应力5个阶段;随着围压的升高或者瓦斯压力的降低,煤体在2种应力路径下的强度和弹性模量均增大;相较于常规三轴,煤体在分段变速加载路径下的强度普遍增大,峰值轴向应变、峰值环向应变绝对值和峰值体积应变绝对值也普遍增大,失稳破坏瞬间应力跌落和能量释放更加剧烈。Mohr-Coulomb强度准则仍然适用于分段变速加载条件下的含瓦斯突出煤,该研究对于认识煤与瓦斯突出的发生机制具有一定的指导意义。     

基于不同强度等级混凝土的动力学特性研究

基于TAW-2000D电液伺服岩石三轴仪和直径75 mm的霍普金森压杆试验装置,得到了C25,C35和C45混凝土在静、动载荷作用下的应力-应变曲线,探讨了混凝土强度等级、动态峰值强度、峰值应变和应变率之间的变化规律。结果表明:混凝土准静态应力-应变曲线和动态应力-应变曲线在形态上存在明显差异,动态应力-应变曲线的峰值点随应变率的增大向右上方移动,线弹性阶段各曲线斜率变化不明显;动态峰值应力、动态弹性模量和峰值应变均存在不同程度的率相关性,并且混凝土材料的应变率敏感性随其强度等级的提高而增强;混凝土C45的各力学指标对应变率的敏感性最强,C35次之,C25的应变率敏感性最弱;推导了应变率与强度等级和冲击速率之间的经验公式,三者之间存在非线性变化规律。     

基于IPSO-BP的受损钢结构改造施工安全预警评估研究

为研究受损钢结构改造施工安全预警状况,建立受损情况下钢结构改造施工安全预警指标体系,并针对BP神经网络算法易陷入局部最优的问题,提出了用改进粒子群算法（IPSO）对BP神经网络权重及阈值进行调整的IPSO-BP安全预警评估模型。通过分析某单层重钢厂房受损现状,针对其结构损伤情况和已构建的安全控制指标体系进行数值模拟分析。研究结果表明:与传统的BP模型相比,IPSO-BP模型具有更好的预测能力,构建的安全预警指标体系及预警模型可以很好地对受损钢结构改造施工过程安全状况进行综合评估,对受损钢结构改造施工安全控制具有一定的参考价值。     

基于能量理论的煤与瓦斯突出机理探讨

为研究煤与瓦斯突出的力学机理和能量来源,根据理想气体状态方程,推导了采场围岩瓦斯突出过程中的瓦斯压力、瓦斯含量与对外做功的关系,基于弹塑性力学,阐明了岩体弹塑性状态转化前后应变能释放机理。研究结果表明:煤与瓦斯突出是瓦斯势能与煤岩体弹性能共同作用并转化为煤岩体动能的结果;瓦斯势能释放值与释放路径无关,而与瓦斯压力和瓦斯含量相关,与煤壁前方塑性区扩展规模相关;将其应用至1次特大型煤与瓦斯突出事故中,核算的突出煤量、瓦斯含量和煤体抛出速度基本吻合于实际结果;基于理论分析提出了煤与瓦斯突出的3项防治措施,一是通过钻孔卸压或瓦斯抽放减小瓦斯压力,二是增加极限平衡区距离或减小截深,三是避免高瓦斯巷道或工作面出现蝶形塑性破坏。     

考虑岩石抗拉强度受围压影响的地层破裂压模型

预测地层破裂压力是地下流体注入工程中的关键问题,关系到工程的稳定性和安全性。根据地测资料,岩石的抗拉强度会随着围压产生变化,然而目前常见的地层破裂压预测模型均未考虑该因素。基于厚壁圆筒法,针对2种砂岩开展不同围压条件下的砂岩致裂试验,根据试验数据,计算各组试验中试样的抗拉强度,并拟合围压与岩石抗拉强度的关系函数。研究岩石抗拉强度随围压变化的规律,提出能在实际地层中表征该规律的参数,基于该参数对现有的地层破裂压模型进行修正,并结合实测数据验证修正模型的可靠性。研究结果表明:岩石的抗拉强度随着围压的增加呈现明显的线性正相关关系,低围压下,新模型的预测结果与实测数据较为接近。随着围压增加,二者的差异逐渐增大,说明选取的特征参数在低围压下能较好地描述抗拉强度受围压的影响效应,而高围压下参数的取值需进一步研究。     

相邻木结构建筑火灾蔓延临界值研究

为研究相邻木结构建筑火灾由已燃建筑传递至未燃建筑的临界值,利用突变理论与数值模拟分别研究相同条件下贵州省典型木结构建筑火灾发展过程中发生突变现象的临界值,并采用实验手段对前2种方法所测得的结果进行验证,从而证明尖点突变理论在相邻木结构建筑火灾蔓延临界值预测中的可行性与有效性.建立描述相邻木结构建筑火灾发展过程的能量守恒...