用于防腐层下缺陷检测的电容成像装置

李振 [1], 毛冬麟 [1], 李晨 [1], 路鹏 [1],
[1] 中国石油大学(华东),青岛,中国
Published in 2016

带有防腐层的金属管道被广泛应用到油气输送,金属管道表面缺陷的存在会对管道运行产生安全隐患,如何检测防腐层下金属表面缺陷一直是无损检测领域的难题;本文设计了一种基于电容成像技术的新型电容成像探头(图1),利用该探头对不同深度的表面缺陷进行线扫描研究,并搭建电容成像实验装置(图2)进行实验研究,最后对比分析仿真结果(图3)与实验结果(图4)。 计算方法:通过 COMSOL Multiphysics® 软件的 AC/DC 模块,利用背对背三角形电容成像探头对不同深度的表面缺陷进行线扫描。求电容值仿真中用到了“静电(es)”接口,涉及到了基本的电磁学方程。 结果:仿真得到了对不同深度表面缺陷线扫描的电容值图,实验得到了对不同深度表面缺陷线扫描的电压值图。 结论:(1) 电容成像技术能穿透绝缘防腐层对缺陷宽为 2mm 的金属表面进行成像检测。 (2)电容成像技术能对防腐层下金属表面不同缺陷深度进行定量分析,当金属表面缺陷增加时,测得的电容值也会增加,而且随着深度的增加,电容值的增加幅度会减小。

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