油管磁性无损检测仪

1.工作原理及系统结构磁性检测方法检测管杆缺陷(裂纹、孔洞、磨损、锈蚀等)是用一磁场沿管杆轴向(或者周向)磁化管杆段,当管杆通过这一磁化磁场时,一旦管杆中存在缺陷,则会在管杆表面产生漏磁场,或者引起磁化管杆磁路内的磁通变化,采用磁敏感元件检测这些磁场的畸变即可获得有     

漏磁探伤规律用于油气管道的缺陷检测

油气管道在服役过程中会产生某些类型的缺陷,根据缺陷性质和产生的部位,采用超声、磁粉、涡流、漏磁等无损检测方法对管道缺陷进行检测,其中漏磁检测是比较好的检测方法,可检测管体的裂纹、孔洞、磨损等缺陷。通过探测漏磁场来获取缺陷漏磁场的量值,从而可对缺陷进行量化,实现缺陷识别智能化。漏磁探伤有以下规律性:同等大小的缺陷,上端距工件表面距离越近,产生的漏磁场越大;缺陷方向越接近垂直于磁场方向,漏磁场越大;同样宽度的缺陷,如果深度不同,产生的漏磁场不同。对检测波形进行分析,验证了漏磁检测的规律性,为实施油气管道整体评价提供了依据。     

采油油管高速探伤技术的研究

采油油管连接长度约1500～7000m,管壁承压20MPa以上,管子内外壁受油、泥严重污染,各类缺陷多,危害大.超声、涡流等探伤方法不适合;水压法只能检测穿透型缺陷,且速度慢、操作复杂.根据对铁磁性油管施加稳恒磁场和缺陷使通过管壁磁通发生变化,在油管表面产生漏磁场的原理,形成的采油油管高速探伤技术及探伤仪,具有检测油管内外壁裂纹,腐蚀坑点、通孔、抽油杆对内壁磨损槽和壁厚变化等缺陷的功能.其检测速度为15～50m/min;检测灵敏度D1.0mm人工通孔;检测直经50～150mm;操作简单、运行稳定和检测可靠等.     

油气管道缺陷漏磁检测有限元模拟

为了研究油气管道缺陷的漏磁信号特征,基于漏磁检测技术基本原理,采用有限元方法,应用ANSYS软件对含裂纹和气孔缺陷管道磁化后产生的漏磁场进行模拟仿真,得到了描述漏磁场特征的磁通密度径向和轴向分布曲线。通过改变裂纹和气孔的尺寸,得出这两种缺陷形式不同尺寸下的漏磁场分布规律。结果表明,随着裂纹深度增加,磁通密度径向、轴向分量的峰值强度均明显增大;在距管壁表面相同深度下,气孔缺陷磁通密度的峰值随孔径增加而显著增大;相同孔径时,气孔距表面越近,漏磁信号越强。为管道漏磁检测过程中的裂纹和气孔缺陷的特征识别提供了理论基础和实践依据。     

再制造抽油杆高精度漏磁无损检测系统

国内大部分抽油杆检测装备仅是拾取缺陷信号而未对其进行准确有效的区分,并且对可修复的杆体采用一般的修复工艺,无法恢复其疲劳寿命。为此,提出了一种旧抽油杆的再制造新工艺———冷拔复新制造工艺,同时针对旧抽油杆再制造的特殊性设计了一套基于漏磁检测原理的无损检测系统。该系统采用穿过式线圈对抽油杆励磁,用开合式探头机构进行缺陷检测,可高精度处理探伤信号,实现抽油杆杆体表面缺陷的检测、分类以及轴向定位。现场应用结果表明,基于漏磁检测原理的无损检测系统具有检测精度高、配置简单和成本低等特点,可较好地指导抽油杆再制造过程中的工艺安排。     

再制造抽油杆高精度漏磁无损检测系统

国内大部分抽油杆检测装备仅是拾取缺陷信号而未对其进行准确有效的区分,并且对可修复的杆体采用一般的修复工艺,无法恢复其疲劳寿命。为此,提出了一种旧抽油杆的再制造新工艺———冷拔复新制造工艺,同时针对旧抽油杆再制造的特殊性设计了一套基于漏磁检测原理的无损检测系统。该系统采用穿过式线圈对抽油杆励磁,用开合式探头机构进行缺陷检测,可高精度处理探伤信号,实现抽油杆杆体表面缺陷的检测、分类以及轴向定位。现场应用结果表明,基于漏磁检测原理的无损检测系统具有检测精度高、配置简单和成本低等特点,可较好地指导抽油杆再制造过程中的工艺安排。     

提高抽油杆微裂纹漏磁检测精度灵敏度新方法

针对目前漏磁检测抽油杆微裂纹的精度和灵敏度不高的现状,提出一种通过拉伸抽油杆使微裂纹张开后的漏磁检测法。该方法在材料弹性范围内,使用液压装置拉伸微裂纹,在4MPa拉伸应力下对带有0.1、0.3mm人工裂纹45钢的试验样杆的检测结果表明,0.1mm微裂纹输出增加值为0.243mm;0.3mm裂纹输出增加值为0.097mm,不仅能够保证抽油杆的无损检测,而且与常规方法相比,在相同条件下,可提高微裂纹的检测精度和灵敏度。这为提高现场抽油杆漏磁检测微裂纹的精度和灵敏度提供了一个有效的途径。     

基于Maxwell 2D的抽油杆漏磁检测仿真研究

抽油杆的无损探伤多采用漏磁检测方法,简述了在Maxwell 2D仿真软件中建立抽油杆漏磁检测仿真模型的方法、励磁线圈尺寸的设计方法以及缺陷检测的仿真过程。在传统检测方法的基础上对磁路进行优化设计,并对优化前后抽油杆的磁化效果和缺陷检测结果进行了仿真对比。结果表明,优化后的磁路结构能够有效地缩小端部效应,并能够有效地提高缺陷检测的灵敏度。     

磁涡流及漏磁探伤装置检测抽油杆缺陷的试验

在模拟抽油杆通过井口运动工况的条件下对抽油杆进行缺陷检测，获得了近３０条试验曲线。试验结果表明：磁涡流及漏磁探伤装置能有效地探测抽油杆上覆盖有油污的横向、纵向缺陷，探测结果与缺陷的深度、分布方式有关，而与其宽度无关，探伤记录的灵敏度及清晰度与所用设备的增益值及试件是否穿过磁涡流线圈中心位置有关；漏磁探头对非裂纹的凸凹不平处不会造成误判；磁涡流探头具有距离补偿功能，在透过非铁磁覆盖物探测时能获得满意结果，但是抽油杆端部曲线较多会形成探测的“端部效应”；固定式磁涡流探头不能在３６０°范围内旋转，易造成漏检。建议在新型井口检测装置上采用直线式磁涡流传感装置及旋转探头组合件，以便在检测时能覆盖抽油杆上的全部检测部位。     

抽油杆表面缺陷及裂纹分析

根据抽油杆锻造表面缺陷检测和实物疲劳试验，分析了抽油杆各部位的表面缺陷形态及表面裂纹形态。为抽油杆锻造质量评定和疲劳寿命预测提供了裂纹模型。指出抽油杆表面缺陷主要是锻造皱褶所引起的微小裂纹，尽快改进锻造成型工艺，减少这种微小裂纹，是抽油杆生产厂应予重视和解决的问题。     

录井钢丝裂纹和丝径恒磁无损检测方法及装置

根据录井钢丝的铁磁特性，采用漏磁场检测法检测钢丝裂纹缺陷；采用磁通检测法检测钢丝丝径变化。用集成霍尔元件测量磁场的变化可获得所需的信号。通过设计适当的磁路和选取检测元件布置方式，可实现一个探头同时检测裂纹和丝径变化。通过对报警门坎值的设定可实现对缺陷的声、光报警；利用计算机辅助检测技术可实现缺陷位置的准确定位和定量识别。设计的检测装置对长０．４ｍｍ、宽０．２ｍｍ、深０．１ｍｍ的裂纹及０．１ｍｍ的丝径变化有良好的分辨力。     

录井钢丝裂纹定量检测系统及应用

根据录井钢丝裂纹漏磁场试验结果，建立了定量检测钢丝裂纹的试验模型，且研制了录井钢丝裂纹定量检测系统。该系统在探伤传感器中采用聚磁环收集空间分布的漏磁场，提高了检测灵敏度；系统采用了空间域信号的时空混合采样方法，以利于检测数据用微型计算机处理；采用串行通信接口设计数据采集系统，简化了接口设计。试验与实际应用表明，录井钢丝裂纹定量检测系统具有对录井钢丝裂纹信号的提取、裂纹的定位和基于试验模型的裂纹状况的智能识别等定量评价优点。实现了录井钢丝裂纹的准确定位和定量评价。     

钻杆管体在线漏磁检测

漏磁检测技术的基本原理是铁磁性材料在磁场中被磁化时,材料表面的缺陷使导磁率发生变化,从而使磁路中的磁通相应发生畸变,在漏磁场处直接使用特殊的测磁装置可探查并记录漏磁通的存在.漏磁检测技术可对钻杆管体横向缺陷、壁厚变化进行检测,并对管体圆周外径、内径伤痕、剩余壁厚、腐蚀等状况做整体性评价.     

抽油杆联接螺纹区磁性无损检测方法研究

抽油杆螺纹联接区缺陷的探伤一直未有合适的、可靠准确、方便快捷的方法。文章提出了一种磁检潮方法。沿用向磁化螺纹区，采用霍尔元件陈列探测漏磁场信号，通过红外无线传输信号至计算机处理系统。获得准确直观的探伤结果。     

抽油杆外穿过式涡流探头的设计制作

抽油杆在采油过程中发生断裂会造成很大的经济损失。发生断裂的主要原因是抽油杆表面的裂纹源在周期性载荷作用下由表及里地扩展。文章介绍一种自主设计的外穿过式涡流探头,此类探头可以准确、迅速地检测出抽油杆的裂纹源,与目前常用的漏磁检测探头和点式涡流探头相比,该探头简单、易制作,适合抽油杆的在线检测。     

抽油杆裂纹在线定量检测原理与仪器

研究了抽油杆裂纹漏磁定量检测原理。研制了一种新型的井口式抽油杆裂纹定量检测仪,其探伤传感器的组合式探头具有自动张合、浮动和随动功能,能够满足抽油杆在线检测对探伤传感器的要求。该仪器可用在井口对抽油杆进行在线连续定量检测。检测结果不受杆表面的油或其他非导磁性材料的影响。现场调试表明,探头开合乎稳,仪器运行可靠。     

自爬式钻杆现场检测装置的研制

采用涡流检测方式只能检测钻杆表面和近表面缺陷,超声波检测方式对检测环境的要求较高,检测装置结构复杂,且检测过程中需施加耦合剂,不适合钻杆现场检测。鉴于此,研制了自爬式钻杆现场检测装置。该装置基于漏磁检测原理,通过霍耳元件拾取钻杆本体外的漏磁场信号,然后通过系统配套的信号转换器和信号处理系统对采集的缺陷信号进行采样、调理、A/D转换和分析处理,以此来测量和评价其内部的腐蚀坑、裂纹及偏磨等缺陷,进而达到对钻杆缺陷进行定位和判断的目的。现场检测结果表明:当励磁电流达到3.5 A时,自爬式钻杆检测装置可准确识别钻杆各类缺陷,且性能稳定可靠。该装置给管子站和井场现场堆放的钻杆提供了一种方便的检测手段,为钻杆的重复利用提供了技术保障。     

隔水管焊缝疲劳损伤检测试验研究

为有效获得隔水管焊缝疲劳损伤过程中裂纹长度以判定其疲劳损伤状态,开展了隔水管用X80管线钢焊缝疲劳损伤磁记忆检测试验研究。疲劳试验过程中使用磁记忆检测传感器采集试样表面磁场切向信号Hx,用光学显微镜测量裂纹长度,用有限元仿真软件得到不同疲劳裂纹长度下试样磁场分布。通过采集试样表面切向磁场信号并提取特征参数,建立了基于磁记忆检测的焊缝疲劳损伤评价方法。试验结果表明:焊缝疲劳失效过程可分为裂纹萌生、裂纹缓慢扩展和裂纹快速扩展至断裂3个阶段;焊缝疲劳裂纹萌生阶段磁场信号主要受试样剩磁场影响;焊缝疲劳裂纹扩展至断裂阶段主要受裂纹缺陷漏磁场影响;切向磁场特征信号与疲劳裂纹长度呈线性增长关系;可通过检测疲劳裂纹周围空气域磁场来判定其疲劳裂纹长度及损伤状态。研究结果可为隔水管焊缝疲劳损伤状态检测及判定提供参考。     

长输管道漏磁内检测缺陷识别量化技术研究

为了识别和量化管道漏磁内检测的缺陷信号特征,利用有限元分析方法对缺陷特征量与漏磁信号的关系进行仿真,分析了缺陷长度、缺陷深度对缺陷漏磁场的影响规律。通过对每个通道的检测数据求平均值来判断环焊缝,利用金属增加与减少在频域中的不同形态,建立了漏磁内检测中金属损失的信号识别和量化模型。缺陷尺寸模型以漏磁场轴向分量的两峰谷间距量化缺陷长度,长度尺寸与特征量呈线性关系;以轴向峰谷值和缺陷长宽比来量化缺陷深度,在长宽比一定的情况下,深度尺寸与特征量呈线性关系。在含有42个预制金属损失的标样管上进行了牵拉试验,结果表明该模型对金属损失识别率为100%,量化准确率满足90%的置信度要求。     

油气长输管道裂纹漏磁检测的瞬态仿真分析

为了提高油气管道漏磁检测的准确度,应充分考虑检测器行进速度对漏磁信号的影响。根据三维有限元分析原理,建立了漏磁检测系统的瞬态数学模型,并对油气长输管道裂纹检测过程进行了仿真研究。由麦克斯韦方程组推导出管道裂纹静态漏磁场的分布模型,对由漏磁检测器运动产生感应的管壁环向涡流进行了定量分析,计算其形成的"逆磁场"及其对外加磁场的影响,推导出动态磁化条件下的裂纹漏磁场有限元仿真模型。由实际物理实验得到与仿真分析相一致的漏磁信号,这表明所建瞬态仿真模型的有效性。利用该模型,获得了不同裂纹所产生的漏磁信号检测结果。根据检测结果,分析了裂纹几何特征,如深度、宽度等与漏磁信号峰谷值之间的对应关系,并给出了关系曲面图。为实际利用漏磁信号检测油气长输管道裂纹提供了重要的依据。