埋地管道防腐层缺陷检测与评价技术研究

摘要

该文对防腐层缺陷检测技术进行了深入研究,主要进行了以下几个方面的工作:1、埋地管道涂层质量检测方法多种多样,深入研究了各种方法的优缺点,并最终提出了能同时检测破损和剥离缺陷的电化学方法.2、研究了埋地管道体系的等效电路模型,为将电化学理论应用于管道涂层缺陷检测打下了坚实基础.3、采用小幅度正弦恒电流激励和恒电流阶跃激励的涂层缺陷检测方法,并在实用过程中证明了该方法的可行性.4、在小幅度正弦恒电流激励检测中,针对现场检测信号含有大量噪声这样的情况,采用改进的最小二乘法,实现频率已知的正弦序列参数的实时提取;同时利用小波理论对原始信号进行处理,得到反映涂层性能的真实信息.5、在恒电流阶跃激励检测中,利用了人工神经网络的智能模式识别的能力,使得在管道涂层状态判断中消除了人为因素,同时避免了曲线拟合中的大量重复性计算,大大提高了涂层状态判断的速度.6、研究了在阴极保护条件下涂层缺陷附近的电场、电势以及电流密度的分布规律与缺陷形状和大小的关系,建立了有限元计算模型.通过数值仿真计算,为仪器设计提供理论依据.7、研制了用于现场判断防腐层缺陷类型的检测仪器,利用该检测仪器进行了20多公里的现场检测,取得了大量的检测数据.8、探讨了埋地管道安全运行的综合评价问题,并以自行研制的快速检测仪和综合检测仪的检测数据为基础,建立了防腐层与管体的综合评价系统,编制了腐蚀与防护数据库和评价系统软件.

目录

文摘

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第一章绪论

§1.1管道运输业的发展与存在的问题

§1.2防腐涂层质量检测方法研究

§1.3涂层状态识别

1.3.1等效电路模型及EIS技术

1.3.2涂层状态识别的小幅度交流激励技术

1.3.3神经网络技术在涂层状态识别中的应用

1.3.4有限元方法在涂层状态识别中的应用

§1.4本课题的研究意义及主要研究内容

第二章防腐层缺陷综合检测原理及仪器设计

§2.1埋地管道防腐层缺陷综合检测

2.1.1防腐涂层等效电路及电化学阻抗谱

2.1.2基于EIS技术的防腐层缺陷检测与实验设计

2.1.3埋底管道防腐层缺陷陷检测的小幅度正弦电流激励技术

2.1.4恒电流阶跃激励技术及阻值比法进行防腐层缺陷识别

2.1.5土壤腐蚀性测试

§2.2小波滤噪及基于LABVIEw的图像重构

§2.3埋地管道综合检测仪器设计

§2.4小结

第三章防腐层缺陷快速检测原理及仪器设计

§3.1埋地管道防腐层缺陷快速检测原理

§3.2埋地管道防腐层缺陷快速检测系统

§3.3小结

第四章基于神经网络的防腐层状态智能判断

§4.1引言

§4.2神经网络概述

§4.3BP网络及其算法

§4.4BP网络在防腐层缺陷判断中的应用

§4.5小结

第五章有限元法在管道涂层缺陷分析中的应用

§5.1有限元素法及其在电磁场中的应用

§5.2基于有限元方法的管道涂层缺陷研究

§5.3小结

第六章埋地管道安全运行综合评价

§6.1引言

§6.2覆盖层及管体腐蚀损伤评价

§6.3管道腐蚀剩余强度评价介绍

§6.4管道腐蚀剩余寿命预测

§6.5小结

结束语

参考文献

攻读博士学位期间发表论文和参加项目

致谢