论文部分内容阅读
压缩天然气(CNG)地下储气井呈管状结构,垂直埋于底下,用于天然气的存储,具有存储量大、占地面积小、安全稳定等优点,是安全经济可靠的承压容器,广泛应用于CNG加气站。储气井大部分结构埋于地下,受地层腐蚀介质影响和储存介质中硫化氢等腐蚀因素影响,在长期服役过程中会产生腐蚀缺陷,造成井筒壁厚减薄甚至发生泄漏。依据我国SY/T6535-2002中的有关规定,加气站的CNG地下储气井需每六年进行一次全面无损检测。为提高储气井检测效率、降低工作强度,本文将采用漏磁检测技术研制一套检测高效、便于使用的CNG储气井漏磁检测系统,可有效地对储气井开展安全评估,预防重大事故发生。本文依据漏磁检测原理,结合储气井结构特点,研制了适用于φ244.48mm×11.05mm规格储气井的漏磁检测系统。利用有限元仿真分析软件,建立储气井漏磁检测分析模型,分析磁间距及衔铁截面积对漏磁场的影响规律,分析轴向励磁结构和周向励磁结构对轴向槽型缺陷检测效果,提出轴向磁化方式和周向磁化方式两种不同类型的励磁结构,根据有限元分析结果对励磁结构尺寸优化设计。分析内外壁缺陷和不同深度外壁缺陷的漏磁场信号变化规律,得到不同缺陷漏磁场信号差异。设计储气井漏磁检测装置及投放平台,结合实验室OPMS漏磁检测系统,制备人工模拟缺陷试件,对设计的储气井漏磁检测系统开展实验研究。研究结果表明:内壁缺陷的漏磁场信号强于外壁缺陷,不同深度缺陷的漏磁场信号幅值不同,随着缺陷深度的增加,缺陷处漏磁场的信号幅值增大。我们可以根据缺陷处漏磁信号对缺陷严重程度进行判定,该设计系统可满足现场检测需求。本文的研究是基于漏磁检测原理,为地下储气井无损检测提供了一种高效的检测方案,对CNG地下储气井的安全评估及风险防范提供了重要技术保障,有利于储气井风险评估的有效开展,保证了地下储气井的安全运行。