19853

۱۹۸۵۳

بهبود تشخيص عيوب خوردگي پيتينگ توسط توپك نشتي شار مغناطيسي با استفاده از روش تركيب اطلاعات

دكتراي تخصصي

مكانيك

۱۳۹۲

۱۳۹۷/۰۷/۲۹

دكتر ميرسعيد صفي زاده

مكانيك

روش نشتي شار مغناطيسي، متداولترين روش براي مانيتورينگ خوردگي در خطوط لوله گاز است. روش نشتي شار مغناطيسي، روشي توانمند در تشخيص عيوب خوردگي است اما به علت خاصيت پخش شوندگي اين روش عملكرد خوبي در تعيين ابعاد خوردگي ندارد. بويژه، عيوب پيتينگ مجاورهم به درستي توسط اين روش اندازه¬گيري نمي¬شوند. پيتينگ هاي مجاورهم بطور متداول در خطوط انتقال گاز ديده مي¬شوند. اين عيوب بدليل اثر متقابلي كه بر روي هم مي¬گذارند، نرخ رشد خوردگي در ديواره خطوط لوله را افزايش مي¬دهند. افزايش يافتن نرخ رشد مربوط به خوردگي داخلي، يك تهديد جدي براي ايمني خطوط لوله گاز است. بنابراين بازرسي اين عيوب، نقش اساسي در جلوگيري از تخريب و نشتي خطوط لوله را ايفا مي¬كند. زمانيكه خوردگي¬هاي پيتينگ در مجاورت هم رخ مي¬دهند، كاليبره كردن سيگنال¬هاي نشتي شار مغناطيسي حاصل از عيب و تخمين عمق عيب با استفاده از روش نشتي شار مغناطيسي متداول و روش¬هاي كاليبراسيون مرسوم بسيار دشوار است. در اين رساله، علت اندازه¬گيري نادرست پيتينگ¬هاي مجاورهم با روش نشتي شار مغناطيسي متداول بررسي مي¬گردد. هدف اصلي اين رساله، بهبود دقت تخمين عمق پيتينگ¬هاي مجاورهم با استفاده از روش¬هاي تركيب اطلاعات پيشنهاد شده است. ابتدا، روش نشتي شار مغناطيسي سه محوره براي شناسايي و اندازه¬گيري پيتينگ¬هاي مجاورهم استفاده مي¬گردد. اسكن سطحي با رزولوشن بالا، يك مفهوم نسبتا جديد در روش بازرسي نشتي شار مغناطيسي است. در اين رساله، روشي جديد براي تخمين قطر و عمق پيتينگ¬هاي مجاورهم بر اساس تركيب مولفه¬هاي سيگنال نشتي شار مغناطيسي سه محوره و روش كاليبراسيون جديد ارائه مي¬گردد. بعلاوه، در اين رساله تاثير فواصل برخيزش بر روي مولفه¬هاي مربوط به روش نشتي شار مغناطيسي سه محوره (يا بعبارت ديگر تاثير فاصله برخيزش روي حساسيت تشخيص خوردگي) بررسي مي¬گردد. همچنين در اين رساله، روش تركيبي جديد بر اساس تركيب روش¬هاي نشتي شار مغناطيسي و اسكن ليزري براي بهبود دقت تخمين عمق پيتينگ¬هاي مجاورهم ارائه مي¬گردد. نتايج اين روش تركيبي جديد نشان مي¬دهد كه داده-هاي اسكن ليزري با تفكيك كردن پيتينگ¬هاي تكي، مدل اندازه گيري روش نشتي شار مغناطيسي را كمك كرده و دقت تخمين عمق پيتينگ ها را بهبود مي¬دهند. نهايتا در اين رساله، عملكرد روش پالس ادي كارنت و اشباع مغناطيسي در تشخيص عيوب زيرسطحي در فولادهاي فرومغناطيسي بررسي مي¬گردد. نتايج بدست آمده، كارآيي اين روش پيشنهاد شده در تشخيص عيوب زيرسطحي را نشان مي¬دهد.

1397/08/15

Improvement of Pitting Corrosion Detection in MFL Pigs Using Data Fusion

10/21/2019 12:00:00 AM

Magnetic flux leakage (MFL) technique is the most widely used method for corrosion monitoring in gas pipelines. The main strength of the MFL technique is that it is good at detecting corrosion defects but not good at characterizing them. Particularly, adjacent pittings are miss-sized using this technique. Adjacent pittings are one of the most frequently found defects in gas pipelines. Due to the interaction with each other, these defects accelerate the corrosion growth rates in the wall of the pipelines. The increased growth rate of the internal corrosion is the major risk for gas pipeline safety. Therefore, their inspection plays a critical role to prevent the collapse of the pipelines. When colonies of the pitting corrosions occur, the calibration of the defect-induced MFL signal and depth estimation becomes very difficult using the traditional MFL technique and conventional calibration methods. This thesis provides insight into why adjacent pittings are miss-sized using the traditional MFL technique. The main objective of this thesis is to improve the depth estimation accuracy of the adjacent pittings using the proposed combined approaches. First, three-axis MFL technique is used for the identification and sizing of adjacent pittings. High resolution surface-scanning is a relatively new concept in the field of MFL inspection technique. This thesis presents a novel approach for estimation of the diameters and depths of the adjacent pittings using the combination of three-axis MFL signal components and a new multi-valued calibration surface. Additionally, this thesis investigates the influence of lift-off distances on the components of the three-axis MFL technique and, therefore, the lift-off effect on the corrosion detection sensitivity. This thesis also presents a new combination method of MFL and high-resolution laser scanning techniques for improving the accuracy of depth estimation of adjacent pittings. The results of the new combination method reveal how the additional laser scanning data that allow increased distinction of individual pittings can help the MFL sizing model and improve the depth estimation accuracy. Finally, this thesis investigates the performance of the pulsed eddy current technique (PECT) and magnetic saturation in detecting sub-surface defects in ferromagnetic steels. The obtained results indicate the effectiveness of the proposed technique in detecting sub-surface defects.