油气管道柔性测径传感器设计及其结构优化

摘要：

油气管道测径技术是检测管内通径变化、保障管道安全的重要手段.针对传统薄铝盘测径板无法检测多处缺陷且不可重复使用等问题,本文设计了一种柔性测径传感器,其通过置于聚氨酯柔性测径盘中的电阻应变片测量遇阻时的应变变化,实现管内缺陷量化检测.结合ABAQUS软件建立应变片和聚氨酯密封盘的耦合模型,分析产生拉压变形时的应变输出特性,并基于敏感栅应变趋势,寻找应变片最优放置位置.通过柔性测径传感器性能检测实验台,对柔性测径传感器的功能进行测试.最后结合BP神经网络与遗传算法得出使传感器检测性能最佳的结构参数.研究结果表明,对于DN200的管道,当测径盘外径为97.5％的管道内径,测径盘厚度19 mm,测径盘瓣间距8 mm时,柔性测径传感器能较好表征凹陷的几何尺寸,对于油气管道变形检测作业具有一定的工程应用价值.

关键词：柔性测径传感器、管道变形检测、油气管道、结构优化

所属期刊栏目：43

分类号：TH7;TE973(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金;中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学北京战略合作科技专项

在线出版日期：2023-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：15-25