1.一种非缺陷钢质管道自漏磁场磁感应强度的计算方法,其特征在于,该非缺陷钢质管道自漏磁场磁感应强度的计算方法主要包括以下步骤:步骤一,管道基础资料收集,主要包括管道的材料、管径、壁厚、运行压力、管道的埋深、管道的长度、以及管材的屈服强度和饱和磁化强度。
步骤二,地磁场的测量,采用磁传感器对管道所处环境中的地磁场三分量进行测量,得到水平面内垂直于管道轴向的地磁场分量;沿管道轴向方向的地磁场分量和垂直于地平面向上的地磁场分量。
步骤三,根据步骤一管道基础资料的收集结果:管道外径,管道壁厚,管道运行压力,管道屈服强度,管道的饱和磁化强度;步骤二地磁场的测量结果:将管道轴向的地磁场分量;
沿管道轴向方向的地磁场分量;垂直于地平面向上的地磁场分量,以及管道的屈服强度,带入应力磁化模型,基于应力磁化模型对非缺陷管道磁化强度进行计算,可以得到管道上任意位置的磁化强度。
步骤四,在得到管道三方向的磁化强度分量后,依据管道的长度、管道覆土高度等参数,采用自漏磁场模型,可对地面任意一点处的自漏磁场磁感应强度三分量进行计算。
步骤五,在得到非缺陷管道自漏磁场磁感应强度三分量后,即可对自漏磁场的磁感应强度总量进行计算。
2.如权利要求1所述的非缺陷管道磁化强度的计算方法,其特征在于,在步骤三中,采用应力磁化模型对非缺陷管道磁化强度进行计算,其具体公式如下:式中:Mx——管道上某一微元体x轴方向的磁化强度,A/m;
My——管道上某一微元体y轴方向的磁化强度,A/m;
Mz——管道上某一微元体z轴方向的磁化强度,A/m;
Ms——管道的饱和磁化强度,,A/m,一般取1.6×106A/m;
P——管道的运行压力,Pa;
D——管道的外径,m;
δ——管道的壁厚,m;
σs——管道的屈服强度,MPa;
——管道上应力点与管道截面中心之间连线与x轴的夹角;
α,b,——与材料性质有关的修正常数,对于低碳钢一般都取1。
3.如权利要求1所述的非缺陷管道自漏磁场磁感应强度三分量的计算方法,其特征在于,在步骤四中,采用自漏磁场模型对非缺陷管道自漏磁场磁感应强度三分量进行计算,其具体计算公式如下:式中,Bx——管道自漏磁场磁感应强度在x轴方向的分量,A/m;
By——管道自漏磁场磁感应强度在y轴方向的分量,A/m;
Bz——管道自漏磁场磁感应强度在z轴方向的分量,A/m。
u0——真空磁导率,一般取4Π×10-7;
xp——任意一点P处x方向的坐标;
yp——任意一点P处y方向的坐标;
zp——任意一点P处z方向的坐标;
L——管道的长度的一半,m;
r——管道上任意一点到P点的距离,m,可由公式(12)进行计算。
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