عنوان پایان‌نامه
طبقه¬بندی و تعیین مشخصات فیزیکی نقص در بازرسی غیرمخرب لوله¬های گاز با استفاده از توپک شار نشتی مغناطیسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2354;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60221
- تاریخ دفاع
- ۰۹ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- مجتبی رستمی کندرودی
- استاد راهنما
- مجید نیلی احمدآبادی, بابک نجاراعرابی
- چکیده
- نشت شار مغناطیسی یکی از روشهای آزمون غیرمخرب میباشد که جهت آشکارسازی عیب ها در ساختارهای فرومغناطیسی از جمله لوله های نفت و گاز بکار گرفته می شود. پیگ (توپک) هوشمند، وسیله ای برای حمل ابزارهای تست غیرمخرب است که با استفاده از جریان نفت یا گاز داخل لوله ها حرکت میکند. بازشناسی عیب ، یعنی تشخیص و تخمین ابعاد آن از روی شار نشتی میدان مغناطیسی اندازه گیری شده، موضوع این پایان نامه میباشد. در این پایان نامه، پس از انجام بازخوانی اطلاعات سنسوری و حذف نویز داده ها، الگوریتم تشخیص و مکان یابی خطوط جوش به همراه الگوریتم تشخیص عیب خوردگی مبتنی بر روشهای پردازش تصویر طراحی و پیاده سازی شده است. با استفاده از اطلاعات کانتورهایِ مولفه محوری شار نشتی، روشی جهت تشخیص عیب خوشه ای و جداسازی اجزاء آن نیز معرفی میشود. در بخش تخمین ابعاد عیب، یک تخمین گر عرض عیب و دو تخمین گر طول عیب ارائه گردیده است. جهت تخمین عمق عیب از تخمین گر رگرسیون بردار پشتیبان و شبکه عصبی توابع پایه شعاعی بهره گرفته شده است. همچنین، آنالیز تغییر پیک شار نشتی به ازاء تغییرات ضخامت لوله برای عیب های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته و جبران سازی مبتنی بر رگرسیون خطی جهت تخمین مقدار پیک نامی ارائه میشود. در پایان، جهت نشان دادن صحت عملکرد الگوریتم های ارائه شده، تمامی روشها بر روی داده های شبیه سازی شده و داده های واقعی حاصل از پیگ رانی پیاده سازی شده اند. این روشها در حضور عوامل اغتشاشی و شرایط غیر نامی همچون راستای قرارگیری، هندسه نامنظم و غیربیضی، زاویه سطحی و ضخامت دیواره متفاوت نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند. تخمین ابعاد عیب با استاندارد شرکت های بین المللی فعال در زمینه پیگ رانی مقایسه شد. کلمات کلیدی: پیگ، تست غیرمخرب، شار نشتی مغناطیسی، تشخیص عیب خوردگی، تخمین ابعاد عیب خوردگی، مولفه محوری و شعاعی شار نشتی، پردازش تصویر.
- Abstract
- Magnetic Flux Leakage (MFL) testing is the most widely used non-destructive techniques for the in-service inspection of oil and gas pipelines. In this study, a novel approach for detecting and estimating the width of defects by employing MFL signals is presented. Estimating the locations of defects and profiles of lengths, widths, and depths of defects from measurements is a typical inverse problem in electromagnetic non-destructive testing. In this study, defect parameters are estimated in two separate consecutive steps. In the first step, a detection algorithm based on image processing approaches is applied on axial flux to estimate the numbers of defects, locations, and orientations of defects. Then, to estimate widths of defects, an inversion procedure based on 2D signal processing is applied on radial flux corresponding to areas detected in previous step. Finally, the efficacy and accuracy of the proposed algorithm is validated through examinations on simulated defects and real experimental MFL data. Simulated defects are generated in presence of multiple uncertainties and noises. Keywords—Magnetic flux leakage; non-destructive testing; image processing; axial flux; radial flux; width estimation.
