Моделирование устройства для зондирования стенки трубы

О проекте

  • Моделирование устройства для зондирования стенки трубы
  • ООО НПП «Безопасность трубопроводного транспорта»
  • Строительство

Моделирование устройства для зондирования стенки трубы

ООО НПП «Безопасность трубопроводного транспорта» осуществляет свою деятельность в области промышленной безопасности трубопроводного транспорта. Компания выполняет работы по комплексному наружному обследованию технического состояния линейной части трубопроводов подземного и подводного исполнения с использованием собственной инновационной разработки, в которой реализованы современные, защищённые патентами, научно-технические и программно-математические решения, позволяющие обеспечивать более высокий уровень качества и достоверности контроля, а также автоматизировать процесс формирования первичной технической информации о трубопроводе в ходе выполнения полевых работ.

В 2019 г. по заказу научно-производственного предприятия «Безопасность трубопроводного транспорта» специалисты компании «МЦД» выполнили моделирование в плоских и объёмных постановках устройства для зондирования стенки трубы.

Само устройство представляет собой две цилиндрические концентрические катушки L1 и L2, намотанные медным проводом на ферромагнитном сердечнике. Каждая катушка содержит 230 витков медного провода диаметром 0,6 мм. Устройство находится внутри ферромагнитной трубы. Труба окружена воздухом. На катушку L1 подается импульсное напряжение амплитудой 3 В.

Моделирование выполнялось в программном продукте Ansys Maxwell. Объемное моделирование проводилось для случаев локальных неоднородностей в стенке трубы. Локальные неоднородности были расположены симметрично относительно катушек.

В результате исследований выяснилось, что в цепи катушки L2 при размыкании цепи катушки L1 ключом s1 наблюдается скачок напряжения, достигающий 120 В, и длительность переходного процесса составляет несколько миллисекунд. В связи с этим было принято решение задать сопротивление резистора R3 равным нулю. Это привело к уменьшению скачка напряжения в цепи катушки L2 до 3 В и к существенному увеличению длительности переходного процесса.

В результате исследований различных дефектов в трубе выяснилось, что при данной конструкции устройства наблюдаются различия в ходе переходного процесса в цепи катушки L2 для модели со сплошной трубой и для моделей трубы с дефектами. Однако эти различия невелики.

Было обнаружено, что в стенке трубы напряженность поля примерно в два раза ниже в среднем по сравнению с сердечником. Данные результаты свидетельствуют о том, что необходимы дальнейшие изменения и оптимизация в конструкции устройства с целью получения более заметной разницы в характере переходных процессов для сплошной трубы и для трубы с дефектами.

Рис. 1. Диаграмма напряженности поля в стенке трубы и сердечнике для варианта 3D модели сплошной трубы с внутренним диаметром d = 59 мм в момент времени 0.199 с.
Рис. 1. Диаграмма напряженности поля в стенке трубы и сердечнике для варианта 3D модели сплошной трубы с внутренним диаметром d = 59 мм в момент времени 0.199 с.
Рис. 2. Диаграмма напряженности поля в среде между сердечником и стенкой трубы для варианта 3D модели сплошной трубы с внутренним диаметром d = 59 мм в момент времени 0.199 с
Рис. 2. Диаграмма напряженности поля в среде между сердечником и стенкой трубы для варианта 3D модели сплошной трубы с внутренним диаметром d = 59 мм в момент времени 0.199 с

Есть подобная задача? Звони!

Позвоните нам

+7 (495) 644-06-08

Напишите нам

info@digitaltwin.ru

Часы работы

Пн-Пт 9:00 – 18:00

Другие проекты по теме

Отправить сообщение

    Свяжитесь с нами

    Позвоните нам

    +7 (495) 644-06-08

    Напишите нам

    info@digitaltwin.ru

    Часы работы

    Пн-Пт 9:00 – 18:00