埋地管道脉冲激励连续电磁检测技术研究

摘要

管道运输在国民生产、生活中占有重要地位，保障管道运输安全意义重大。然而，随着服役时间的增加，大量管线尤其是埋地管线逐渐进入事故频发的“中老龄”时期，定期、有针对性地进行管道修补与替换显得十分必要。腐蚀是导致埋地管道失效的主要原因之一，针对这一问题，本文提出了基于瞬变电磁法（TEM）的脉冲激励连续电磁检测方法，可对埋地管道进行非开挖腐蚀评价，检测效率高且准确性较好。
　　本文首先介绍了埋地管道失效的原因及现有的非开挖检测方法，并论述了脉冲激励连续检测的相关理论，包括 TEM用于埋地管道检测的原理、检测过程中产生的各信号特征、连续检测的可行性与后期数据处理中的剩余壁厚反演方法等。其次，讨论了传感器装置中的发射线圈与接收线圈参数对检测结果的影响，并结合理论计算与试验对传感器进行了优化设计，对加补偿线圈与磁芯这两种优化后的传感器性能进行了分析。然后，结合室内试验环境，对连续检测方法与传统定点检测方法的检测效果进行了对比，验证了连续检测方法的可行性、准确性及其高效性，此外，还通过相应试验及讨论，对影响连续检测结果的因素与加磁芯的传感器性能分别进行了分析与验证。最后，介绍了本文所述方法在实际应用中的检测流程，通过实际工程应用进一步验证了脉冲激励连续检测方法的可行性。本课题的研究丰富了埋地管道非开挖腐蚀检测方法，对指导在役埋地管道安全运营有一定现实意义。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状及存在的问题

1.3 主要研究内容

第2章 埋地管道连续检测理论基础

2.1 电磁法

2.2 埋地金属管道TEM检测原理

2.3 TEM中各信号特征

2.4 连续检测

2.5 剩余壁厚反演

2.6 本章小结

第3章 传感器分析与优化

3.1 传感器介绍

3.2 发射线圈分析

3.3 接收线圈分析

3.4 传感器优化设计

3.5 本章小结

第4章 脉冲激励连续检测数据处理与试验分析

4.1 试验条件介绍

4.2 噪声及干扰信号处理

4.3 连续检测试验分析

4.4 检测深度

4.5 加入磁芯试验

4.6 本章小结

第5章 连续检测实际应用

5.1 实际检测流程

5.2 工程应用

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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