埋地管道瞬變電磁檢測理論與應(yīng)用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 埋地管道檢測背景和現(xiàn)狀 1
1.2 瞬變電磁法簡介 2
1.3 瞬變電磁法的發(fā)展和埋地管道檢測中存在的問題 3
1.4 本書主要內(nèi)容 6
1.5 本章小結(jié) 6
參考文獻 6
第2章 瞬變電磁檢測埋地管道腐蝕的基本理論 10
2.1 瞬變電磁檢測原理 10
2.2 瞬變電磁檢測裝置 11
2.3 埋地管道瞬變電磁響應(yīng)過程 12
2.4 瞬變電磁檢測中的信號 13
2.4.1 激勵信號 13
2.4.2 接收信號 14
2.5 激勵信號參數(shù)對觀測結(jié)果的影響 17
2.5.1 脈沖寬度的影響 17
2.5.2 關(guān)斷時間的影響 18
2.6 信號采樣方法 19
2.6.1 模擬積分采樣 19
2.6.2 數(shù)字化疊加采樣 20
2.6.3 模擬積分-數(shù)字化疊加采樣 21
2.7 均勻半空間的瞬變電磁場 22
2.7.1 均勻大地表面的瞬變電磁場 22
2.7.2 瞬變電磁場等效計算 23
2.7.3 埋地管道的瞬變電磁響應(yīng)范圍 25
2.7.4 剩余壁厚計算方法 25
2.8 本章小結(jié) 27
參考文獻 27
第3章 埋地管道腐蝕模型瞬變電磁響應(yīng)三維正演模擬 29
3.1 廣義麥克斯韋方程組 29
3.2 時域有限差分算法的迭代方程 31
3.3 解的數(shù)值穩(wěn)定性 35
3.4 數(shù)值色散 36
3.5 非均勻網(wǎng)格剖分算法 37
3.5.1 網(wǎng)格剖分規(guī)則 37
3.5.2 非均勻網(wǎng)格對稱算法 38
3.6 共形網(wǎng)格 42
3.7 吸收邊界條件 45
3.7.1 Mur吸收邊界條件 46
3.7.2 PML吸收邊界條件 47
3.7.3 CPML吸收邊界條件 48
3.8 激勵源和初始條件 50
3.9 地空邊界的處理 52
3.10 算法流程 54
3.11 建模仿真 55
3.11.1 模型方案 55
3.11.2 電磁場擴散云圖 57
3.11.3 磁場與感應(yīng)電動勢的關(guān)系 60
3.11.4 腐蝕缺陷的瞬變電磁響應(yīng) 63
3.11.5 不同傳輸介質(zhì)的瞬變電磁響應(yīng) 66
3.11.6 不同管徑的瞬變電磁響應(yīng) 68
3.11.7 不同腐蝕化合物和土壤的瞬變電磁響應(yīng) 69
3.11.8 不同埋深的瞬變電磁響應(yīng) 71
3.12 有限元仿真對比分析 72
3.12.1 模型方案 72
3.12.2 不同壁厚的瞬變電磁響應(yīng) 73
3.12.3 不同關(guān)斷時間的瞬變電磁響應(yīng) 74
3.12.4 不同線圈參數(shù)的瞬變電磁響應(yīng) 75
3.13 本章小結(jié) 76
參考文獻 76
第4章 埋地管道模型瞬變電磁檢測試驗 78
4.1 檢測儀器和裝置 78
4.1.1 發(fā)射線圈分析 79
4.1.2 接收線圈分析 82
4.1.3 改進的聚磁裝置 84
4.2 時域有限差分仿真結(jié)果的驗證試驗 87
4.2.1 不同腐蝕長度與腐蝕深度的模型試驗 88
4.2.2 不同管徑與埋深的模型試驗 95
4.3 連續(xù)檢測模型試驗 99
4.3.1 連續(xù)檢測方法 99
4.3.2 試驗模型 100
4.3.3 試驗結(jié)果 101
4.3.4 影響因素分析 104
4.4 并行埋地管道模型試驗 106
4.4.1 試驗模型和方案 106
4.4.2 試驗結(jié)果 108
4.5 實際工況模擬試驗 118
4.5.1 壁厚不同的管道檢測 118
4.5.2 交叉管道檢測 119
4.5.3 盜油閥門檢測 121
4.5.4 盜油閥門與交叉管道的對比試驗 126
4.6 本章小結(jié) 127
參考文獻 128
第5章 瞬變電磁檢測埋地管道野外工作方法和工程應(yīng)用 129
5.1 瞬變電磁檢測野外工作流程 129
5.2 數(shù)據(jù)處理方法 131
5.2.1 噪聲來源分析 132
5.2.2 多次疊加消噪 133
5.2.3 異常點剔除 134
5.2.4 分離一次磁場 135
5.2.5 平滑濾波 137
5.3 數(shù)據(jù)處理軟件 139
5.4 石油管道檢測 141
5.4.1 老任河石油管道檢測 141
5.4.2 三河生態(tài)活力公園石油管道檢測 143
5.4.3 賽罕塔拉石油管道檢測 144
5.4.4 馬村盜油閥門檢測 146
5.5 天然氣管道檢測 149
5.5.1 石西油田天然氣管道檢測 149
5.5.2 大魯?shù)旮浇烊粴夤艿罊z測 150
5.5.3 京藏高速某段天然氣管道檢測 153
5.5.4 長慶油田天然氣管道檢測 155
5.5.5 昌平區(qū)某段天然氣管道檢測 157
5.6 熱力管道檢測 158
5.6.1 呼和浩特市熱力管道檢測 158
5.6.2 天津市熱力管道檢測 160
5.7 本章小結(jié) 162
參考文獻 162
第6章 總結(jié)和展望 164
6.1 總結(jié) 164
6.2 展望 166