光纤传感技术及其在管道监测中的应用

管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保其安全运行的重要前提,近年来发展起来的光纤传感技术为管道结构的安全监测提供了技术保障。传感器的选择和使用是进行结构监测时首先考虑的问题,重点介绍了SOFO点式、FBG准分布式、BOTDR和BOTDA分布式光纤传感器等光纤传感技术的系统组成、基本原理及关键技术,对其性能和特点进行了对比分析;在此基础上,探讨了适用于管道变形监测的FBG和BOTDA光纤监测实用系统,及适用于管道泄漏监测的基于拉曼散射的OTDR分布式温度传感技术和基于模态分布调制干涉技术的油气管道检测系统。分析了其各自作为结构监测传感器的优缺点,为今后的管道监测选用提供了依据。     

Kalsi密封及其在石油机械中的应用

介绍了一种新的流体动力润滑旋转密封——Kalsi密封;分析了其几何形状、密封特性及密封机理;并介绍了其在石油机械中的应用。由于唇部采用了波形曲线设计，Kalsi密封在苛刻的密封环境（如高压、磨砺性介质、转轴的急剧窜动摆动等）下具有良好的密封性能，为解决钻采机械中的高速、高压旋转动密封提供了可靠的解决办法。     

自行轮式通井机液压系统设计

为了满足油田不断增加的修井作业量，近年来自行轮式通井机的开发与研制受到油田的普遍关注，作为其关键部分的液压系统的设计对通井机的工作性能有较大的影响。本文对通井机的液压系统进行了设计，详细介绍了其工作原理，分析了所设计液压系统的特点。     

ACFM技术及其在钻修机械平台无损检测中的应用

无损检测技术对于确保钻修机械平台安全生产十分重要,交流电磁场检测技术(ACFM)由于具有非接触测量、无需标定且一次完成缺陷的定性定量检测等诸多优点而取得广泛应用。首先简介了ACFM技术的检测原理、检测系统及检测标准和认证,并与交流电位降方法(ACPD)、涡流检测方法(ET)等无损检测方法进行了比较。分别以钻修机械平台的钻机井架、底座关键部位焊缝检测和平台吊机检测为例,详细阐述了利用ACFM方法进行工程检测的仪器选择、探头扫描及诊断结果,并分析了检测过程中的干扰因素及处理方法。最后,进一步探讨了ACFM方法应用于钻修机械平台结构损伤检测的可能性和解决思路。     

磁记忆信号与应力之间的关系

为明确磁记忆信号与工作应力和残余应力之间的对应关系,对Q235低碳钢板状试件进行了静载拉伸实验.利用TSC-1M-4型磁检测仪,研究了光滑试件和人工缺陷试件表面法向磁场强度在不同工作载荷下及卸载后的变化规律.结果表明:磁记忆信号与工作应力之间具有较好的相关性,利用相邻两磁信号之间的相关系数可以判断试件是否处于某种临界或极限状态;塑性变形前后的离线磁信号并无明显区别,但断裂后的磁信号及梯度曲线可用于准确识别断裂位置.     

基于改进经验小波变换的海洋平台结构模态参数自动识别方法

针对经验小波变换(empirical wavelet transform, EWT)方法在处理低信噪比信号中频谱分割边界容易产生误判的问题,提出了一种改进经验小波变换(improved empirical wavelet transform, IEWT)的结构模态参数自动识别方法。首先计算信号的互功率谱矩阵,采用奇异值分解(SVD)及尺度空间(SSPP)方法确定频谱的分割边界,将信号分解为若干固有模态函数(IMF)分量,再结合随机减量技术(RDT)和希尔伯特变换(HT)实现模态参数的自动识别。使用IEWT方法对自由振动响应信号及ASCE Benchmark模型信号进行模态参数识别,并分别与EWT方法、基于自回归功率谱的经验小波变换(AR-EWT)方法及小波变换(WT)方法进行对比,结果表明IEWT方法能够自适应确定频谱分割边界,对结构的频率及阻尼比等模态参数具有较高的识别精度;进一步将该方法应用到实验室海洋平台模型的模态参数识别中,证明该方法可用于复杂噪声环境下的低频结构的模态参数识别。     

基于监测数据的油气管道预警技术

对油气管道实施在线监测并进行安全预警是确保其长期安全运行的重要措施。综述了目前基于监测数据的油气管道实时预警技术,包括基于信号处理的预警技术、基于时间序列的预警技术以及基于人工智能的预警技术,并分别归纳分析了各种技术中的常用方法及其发展现状,并指出在油气管道应用中存在的问题及其展望。     

铁磁性材料早期损伤的磁无损检测方法综述

无损检测铁磁性材料在产生宏观裂纹或缺陷之前的早期损伤,对于确保设备的安全运行具有重要的工程意义。综述了近年来结构早期损伤检测技术的各种磁无损检测方法,包括磁滞回线法(MHL)、超导量子干涉器法(SQUID)、磁巴克豪森噪声法(MBN)、磁声发射法(MAE)和金属磁记忆法(MMM)的检测原理、特点和发展现状,讨论了各方法在理论和实际应用中存在的问题。在国内外现有研究的基础上,指出了早期损伤无损检测方法发展的方向和趋势。     

服役构件疲劳损伤的声发射信号特征提取

基于拉-拉疲劳试验,在线监测了试件关键部位的声发射信号在不同疲劳循环次数下的变化.通过对声发射监测信号进行统计分析、小波包能量谱分析和小波熵特征提取,确定了反映疲劳损伤的声发射特征参数为幅值、电压、高频能量占比和小波熵值,结果表明:所提取的特征参数均将整个疲劳过程划分为初始、中间和后期3个阶段,较好地反映了疲劳寿命循环...     

基于应力监测的油气管道安全预警试验研究

对油气管道实施应力监测并进行安全预警具有重要的工程意义,而现有文献基于管道监测数据的安全评价研究相对较少.鉴于此,通过有限元分析确定了对沉降敏感的应力监测部位,利用直角应变片对管道模型进行了不同沉降工况下的应力监测试验.基于监测数据,分别利用GM(1,1)灰色模型、BP神经网络以及组合模型实现了管道监测部位的应力预测,...