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一种管道氧化皮检测系统及应用方法.pdf

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一种 管道 氧化 检测 系统 应用 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910047389

申请日:

20190118

公开号:

CN109557591A

公开日:

20190402

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: G01V3/08;G01B7/06 主分类号: G01V3/08;G01B7/06
申请人: 陕西龙德检测科技有限公司
发明人: 李群升;赵辉杰
地址: 710038 陕西省西安市新城区浐灞生态区新兴路2号西安恒大名都13幢1单元10803室
优先权:
专利代理机构: 11489 代理人: 邓声菊
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910047389

授权公告号:

法律状态公告日:

20190426

法律状态类型:

实质审查的生效

摘要

本发明公开了一种管道氧化皮检测系统及应用方法;涉及管道氧化皮检测技术领域;一种管道氧化皮检测系统,包括管道检测系统、中央处理系统、电源模块和移动终端;管道检测系统通讯连接中央处理系统;管道检测系统包括稳恒强磁场模块、磁场强度检测模块和管道信息记录模块;中央处理系统包括显示模块、数据处理模块、数据存储模块、通讯模块、有限元模拟模块和数据收发模块;其中,有限元模拟模块包括分析建模模块;本发明还公开了管道氧化皮检测系统的应用方法。本发明通过向待检测的不锈钢管道施加稳恒强磁场,再检测管道外部的电压值;并根据电压值判断管道内是否生成氧化物;同时对生成的氧化物在检测管道内的分布通过模型进行显示。

权利要求书

1.一种管道氧化皮检测系统,其特征在于,包括管道检测系统、中央处理系统、电源模块和移动终端; 电源模块电性连接管道检测系统和中央处理系统,用于为管道检测系统和中央处理系统提供电能; 管道检测系统通讯连接中央处理系统;管道检测系统包括稳恒强磁场模块、磁场强度检测模块和管道信息记录模块; 稳恒强磁场模块用于在待检测不锈钢管道处产生稳恒的强磁场; 磁场强度检测模块用于检测施加稳恒强磁场的待检测不锈钢管道外侧的磁场强度; 管道信息记录模块用于?#28304;?#26816;测不锈钢管道的属性信息进行检测记录; 中央处理系统包括显示模块、数据处理模块、数据存储模块、通讯模块、有限元模拟模块和数据收发模块;显示模块、数据处理模块、数据存储模块、有限元模拟模块和数据收发模块均通过通讯模块相互连接;其中,有限元模拟模块包括分析建模模块; 数据收发模块用于接收磁场强度检测模块和管道信息记录模块发送的信息; 数据处理模块用于对中央处理系统接收的信息进行处理,生成检测结果;数据处理模块通过通讯模块连接移动终端,用于将生成的检测结果发送至移动终端; 数据存储模块用于将生成的检测结果进行存储; 分析建模模块用于利用检测的管道属性信息和检测的强度信息通过仿真分析技术进行分析;通过仿真分析技术得到氧化物在检测管道内的分布情况; 显示模块用于显示分析建模模块得到的氧化物在检测管道内的分布模型,以及显示数据处理模块将检测的磁场强度转化为的电压值。 2.根据权利要求1所述的一种管道氧化皮检测系统,其特征在于,产生的稳恒的强磁场的强度为25mT-30mT。 3.根据权利要求1所述的一种管道氧化皮检测系统,其特征在于,待检测不锈钢管道的属性信息包括管道的材?#30465;?#31649;道?#26412;丁?#31649;道壁厚、管道的弯角、管道的弯径、管道的形状、管道的使用时长、检测部位管道的位置以及管道内氧化物检测清理历史。 4.根据权利要求1所述的一种管道氧化皮检测系统,其特征在于,有限元模拟模块采用ANSYS软件进行仿真分析。 5.根据权利要求1所述的一种管道氧化皮检测系统,其特征在于,中央处理系统还包括下载模块;下载模块用于将数据存储模块内保存的数据进行下载。 6.根据权利要求1所述的一种管道氧化皮检测系统,其特征在于,移动终?#23435;?#25163;机客户端或电脑客户端。 7.一种管道氧化皮检测系统的应用方法,其特征在于,包括以下具体步骤: S1、?#28304;?#26816;测的不锈钢管道的属性信息进行记录; S2、向待检测的不锈钢管道施加恒定的强磁场,并检测施加磁场后管道外部的磁场强度; S3、将记录的不锈钢管道的属性信息以及施加磁场后管道外部的磁场强度数据输入到中央处理系统中;中央处理系统根据输入的数值进行仿真模拟分析,得到氧化物在检测管道内的分布模型以及施加磁场后管道外部的电压值; S4、将氧化物在检测管道内的分布模型以及电压值进行显示;方便工作人员查看;通过中央处理系统将检测结果发送至移动终端。

说明书


一种管道氧化皮检测系统及应用方法
技术领域


本发明涉及管道氧化皮检测技术领域,尤其涉及一种管道氧化皮检测系统及应用
方法。


背景技术


近年来,大型火力发电机组锅炉中普遍使用?#36879;?#28201;、抗腐蚀性能更好的不锈?#31181;?br>造过热器和再热器的管道。但是,锅炉经过较长时间运行后,长期恶劣的工况环境?#36164;?#31649;道
内壁发生氧化,在不锈钢管道的内壁表面形成氧化物;当氧化物达到一定厚?#32676;螅?#22312;工作环
境变化过程中,如温度波动、特别是停炉、启炉时,容易因为热应力使氧化物剥离掉落;剥落
的氧化物容易堆积在管道的弯头部位;当氧化物堆积过多不能及时进行清理时,最严重会
造成管道爆裂;


火力发电厂越来越重视对管道内的氧化物检测,以防止管道爆?#20005;?#35937;发生;但是
目前对管道内的氧化物检测手段不能做到经济、安全且不会损坏管道;且不能在经济安全
的情况下对管道内的氧化物分布进行清楚的显示;为此提供一种管道氧化皮检测系统及应
用方法,以满足火力发电厂对不锈钢管道的内壁表面形成氧化物进行检测的需求。


发明内容


为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种管道氧化皮检测系统及应用
方法,通过向待检测的不锈钢管道施加稳恒强磁场,并检测施加稳恒强磁场后管道外部磁
场强度?#36745;?#23558;磁场强度转为电压值判断管道内是否生成氧化物;使用仿真分析技术得到氧
化物在检测管道内的分布模型,直观的显示管道内氧化物的分布。


本发明提出的一种管道氧化皮检测系统,包括管道检测系统、中央处理系统、电源
模块和移动终端;


电源模块电性连接管道检测系统和中央处理系统,用于为管道检测系统和中央处
理系统提供电能;


管道检测系统通讯连接中央处理系统;管道检测系统包括稳恒强磁场模块、磁场
强度检测模块和管道信息记录模块;


稳恒强磁场模块用于在待检测不锈钢管道处产生稳恒的强磁场;


磁场强度检测模块用于检测施加稳恒强磁场的待检测不锈钢管道外侧的磁场强
度;


管道信息记录模块用于?#28304;?#26816;测不锈钢管道的属性信息进行检测记录;


中央处理系统包括显示模块、数据处理模块、数据存储模块、通讯模块、有限元模
拟模块和数据收发模块;显示模块、数据处理模块、数据存储模块、有限元模拟模块和数据
收发模块均通过通讯模块相互连接;其中,有限元模拟模块包括分析建模模块;


数据收发模块用于接收磁场强度检测模块和管道信息记录模块发送的信息;


数据处理模块用于对中央处理系统接收的信息进行处理,生成检测结果;数据处
理模块通过通讯模块连接移动终端,用于将生成的检测结果发送至移动终端;


数据存储模块用于将生成的检测结果进行存储;


分析建模模块用于利用检测的管道属性信息和检测的强度信息通过仿真分析技
术进行分析;通过仿真分析技术得到氧化物在检测管道内的分布情况;


显示模块用于显示分析建模模块得到的氧化物在检测管道内的分布模型,以及显
示数据处理模块将检测的磁场强度转化为的电压值。


优选的,产生的稳恒的强磁场的强度为25mT-30mT。


优选的,待检测不锈钢管道的属性信息包括管道的材?#30465;?#31649;道?#26412;丁?#31649;道壁厚、管
道的弯角、管道的弯径、管道的形状、管道的使用时长、检测部位管道的位置以及管道内氧
化物检测清理历史。


优选的,有限元模拟模块采用ANSYS软件进行仿真分析。


优选的,中央处理系统还包括下载模块;下载模块用于将数据存储模块内保存的
数据进行下载。


优选的,移动终?#23435;?#25163;机客户端或电脑客户端。


一种管道氧化皮检测系统的应用方法,包括以下具体步骤:


S1、?#28304;?#26816;测的不锈钢管道的属性信息进行记录;


将待检测不锈钢管道的管道的材?#30465;?#31649;道?#26412;丁?#31649;道壁厚、管道的弯角、管道的弯
径、管道的形状、管道的使用时长、检测部位管道的位置以及管道内氧化物检测清理历?#26041;?br>行记录;


S2、向待检测的不锈钢管道施加恒定的强磁场,并检测施加磁场后管道外部的磁
场强度;


在待检测不锈钢管道处产生稳恒的25mT-30mT强磁场;并检测施加强磁场后管道
外侧的磁场强度;当管内不存在氧化物时,由于不锈钢管几乎不影响强磁场的磁场分布,所
?#28304;?#22330;分布与有无不锈钢管时基本一致,即磁力线由N极不受影响的回到S极;当不锈钢管
道内产生氧化物时,施加强磁场后将氧化物磁化?#36745;?#27687;化物的内部形成磁路?#36745;?#26356;多的磁力
线由N极发出后经过氧化物内部的磁路后再回到S极,所以管道内存在氧化物时管道内的磁
力线更?#29992;?#38598;,管道外部的磁力线稀疏;从而使得管道内外存在磁场变化;由此可以判断管
道内是否产生氧化物;


S3、将记录的不锈钢管道的属性信息以及施加磁场后管道外部的磁场强度数据输
入到中央处理系统中;中央处理系统根据输入的数值进行仿真模拟分析,得到氧化物在检
测管道内的分布模型以及施加磁场后管道外部的电压值;


S4、将氧化物在检测管道内的分布模型以及电压值进行显示;方便工作人员查看;
通过中央处理系统将检测结果发送至移动终端。


本发明中,在待检测不锈钢管道处产生稳恒的25mT-30mT强磁场;并检测施加强磁
场后管道外侧的磁场强度;当管内不存在氧化物时,由于不锈钢管几乎不影响强磁场的磁
场分布,所?#28304;?#22330;分布与有无不锈钢管时基本一致,即磁力线由N极不受影响的回到S极;当
不锈钢管道内产生氧化物时,施加强磁场后将氧化物磁化?#36745;?#27687;化物的内部形成磁路?#36745;?#26356;
多的磁力线由N极发出后经过氧化物内部的磁路后再回到S极,所以管道内存在氧化物时管
道内的磁力线更?#29992;?#38598;,管道外部的磁力线稀疏;从而使得管道内外存在磁场变化;由此可
以判断管道内是否产生氧化物;并在中央处理系统中进行仿真模拟分析,得到氧化物在检
测管道内的分布模型以及施加磁场后管道外部的电压值;通过仿真模拟得到氧化物在管道
内分布模型,直观的进行查看;显示出的电压?#37327;?#20197;判断生成的氧化物的厚度;电压值越高
生成的氧化物的厚度越厚。


本发明中,通过向待检测的不锈钢管道施加稳恒强磁场,并检测施加稳恒强磁场
后管道外部磁场强度?#36745;?#23558;磁场强度转为电压值判断管道内是否生成氧化物;使用仿真分
析技术得到氧化物在检测管道内的分布模型,直观的显示管道内氧化物的分布;而且将中
央处理系统得到的检测结果发送至移动终端让工作人员及时知晓检测结果;对需要进行氧
化物清理的管道进行及时的清理。


附图说明


图1为本发明提出的一种管道氧化皮检测系统的原理框图。


具体实施方式


如图1所示,图1为本发明提出的一种管道氧化皮检测系统的原理框图。


参照图1,本发明提出的一种管道氧化皮检测系统,包括管道检测系统、中央处理
系统、电源模块和移动终端;


电源模块电性连接管道检测系统和中央处理系统,用于为管道检测系统和中央处
理系统提供电能;


管道检测系统通讯连接中央处理系统;管道检测系统包括稳恒强磁场模块、磁场
强度检测模块和管道信息记录模块;


稳恒强磁场模块用于在待检测不锈钢管道处产生稳恒的强磁场;


磁场强度检测模块用于检测施加稳恒强磁场的待检测不锈钢管道外侧的磁场强
度;


管道信息记录模块用于?#28304;?#26816;测不锈钢管道的属性信息进行检测记录;


中央处理系统包括显示模块、数据处理模块、数据存储模块、通讯模块、有限元模
拟模块和数据收发模块;显示模块、数据处理模块、数据存储模块、有限元模拟模块和数据
收发模块均通过通讯模块相互连接;其中,有限元模拟模块包括分析建模模块;


数据收发模块用于接收磁场强度检测模块和管道信息记录模块发送的信息;


数据处理模块用于对中央处理系统接收的信息进行处理,生成检测结果;数据处
理模块通过通讯模块连接移动终端,用于将生成的检测结果发送至移动终端;


数据存储模块用于将生成的检测结果进行存储;


分析建模模块用于利用检测的管道属性信息和检测的强度信息通过仿真分析技
术进行分析;通过仿真分析技术得到氧化物在检测管道内的分布情况;


显示模块用于显示分析建模模块得到的氧化物在检测管道内的分布模型,以及显
示数据处理模块将检测的磁场强度转化为的电压值。


在具体实施方式中,产生的稳恒的强磁场的强度为25mT-30mT。


在具体实施方式中,待检测不锈钢管道的属性信息包括管道的材?#30465;?#31649;道?#26412;丁?#31649;
道壁厚、管道的弯角、管道的弯径、管道的形状、管道的使用时长、检测部位管道的位置以及
管道内氧化物检测清理历史。


在具体实施方式中,有限元模拟模块采用ANSYS软件进行仿真分析。


在具体实施方式中,中央处理系统还包括下载模块;下载模块用于将数据存储模
块内保存的数据进行下载。


在具体实施方式中,移动终?#23435;?#25163;机客户端或电脑客户端。


本发明?#22266;?#20379;了上述管道氧化皮检测系统的应用方法,包括以下具体步骤:


S1、?#28304;?#26816;测的不锈钢管道的属性信息进行记录;


将待检测不锈钢管道的管道的材?#30465;?#31649;道?#26412;丁?#31649;道壁厚、管道的弯角、管道的弯
径、管道的形状、管道的使用时长、检测部位管道的位置以及管道内氧化物检测清理历?#26041;?br>行记录;


S2、向待检测的不锈钢管道施加恒定的强磁场,并检测施加磁场后管道外部的磁
场强度;


在待检测不锈钢管道处产生稳恒的25mT-30mT强磁场;并检测施加强磁场后管道
外侧的磁场强度;当管内不存在氧化物时,由于不锈钢管几乎不影响强磁场的磁场分布,所
?#28304;?#22330;分布与有无不锈钢管时基本一致,即磁力线由N极不受影响的回到S极;当不锈钢管
道内产生氧化物时,施加强磁场后将氧化物磁化?#36745;?#27687;化物的内部形成磁路?#36745;?#26356;多的磁力
线由N极发出后经过氧化物内部的磁路后再回到S极,所以管道内存在氧化物时管道内的磁
力线更?#29992;?#38598;,管道外部的磁力线稀疏;从而使得管道内外存在磁场变化;由此可以判断管
道内是否产生氧化物;


S3、将记录的不锈钢管道的属性信息以及施加磁场后管道外部的磁场强度数据输
入到中央处理系统中;中央处理系统根据输入的数值进行仿真模拟分析,得到氧化物在检
测管道内的分布模型以及施加磁场后管道外部的电压值;


通过显示模块对电压值进行显示;根据记录的没有产生氧化物段管道外部电压值
进行对比;当管道壁厚相同时,管道内的氧化物厚度越厚时,电压值越大;当氧化物生成的
厚度相同时,随着管道壁厚的增加,电压值越来越小;


S4、将氧化物在检测管道内的分布模型以及电压值进行显示;方便工作人员查看;
通过中央处理系统将检测结果发送至移动终端。


以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护?#27573;?#24182;不局限于此,
任?#38382;?#24713;本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术?#27573;?#20869;,根据本发明的技术方案及其
发明构?#25216;?#20197;等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护?#27573;?#20043;内。


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