连续油管缺陷综合检测传感器的磁路设计

为了在现场能同时检测连续油管金属截面损耗缺陷 (LMA)和连续油管局部缺陷 (LF)两类磁特性完全不同的缺陷 ,做了连续油管缺陷综合检测传感器的磁路设计。传感器的励磁源选择具有较高性价比的钕铁硼永磁体NdFeB ,选用多回路励磁方式。为了获得较好的缺陷检测信号的信噪比 ,经过对磁路的理论计算和磁化曲线的分析 ,提出连续油管检测时磁场强度应选在磁化曲线的近饱和区。磁路尺寸参数设计时 ,磁轭和极靴的尺寸应尽量小 ,但又不能进入饱和区     

储罐漏磁检测励磁源耦合分析与实验研究

漏磁检测凭借灵敏度高、成本低、操作简单等优点在储罐底检测中得到了广泛应用。设计了永磁铁和电磁线圈共同作用的新型混合励磁磁化部件,采用ANSYS软件对仿真模型进行基于缺陷漏磁场分布的励磁源耦合有限元分析,分析了励磁源参数及检测对象参数对缺陷产生的漏磁场分布的影响,确定底板厚度和饱和安匝数的关系。通过搭建的实验装置开展一系列实验研究,分析对比实验数据,验证有限元分析结果的正确性。为基于混合励磁漏磁检测的缺陷量化、仪器设计等提供一定理论基础。     

新型剖分式现场油管缺陷检测装置

目前油田在用的油管缺陷检测装置主要存在井口磁化总成安装困难、不具有井口自密封功能和检测信号不稳定等问题,为此开发了一种新型剖分式现场油管缺陷检测装置。该检测装置在油管起下井作业时进行在线检测,不受水、油污和结蜡等的影响,对环境无污染,同时检测装置安装时只需要将井口装置打开,抱合在油管上即可。在声音自动判废信号处理总成中增加了小波滤波装置,更好地消除了震荡等干扰信号。应用该装置现场检测73 mm油管500根,其中轴向沟槽类缺陷油管124根,占检测油管总数的24.8%;孔洞类缺陷油管32根,占检测油管总数的6.4%。最后指出该检测装置可有效防范井下险情,为油田安全生产提供技术保障。     

油管在线漏磁检测的关键问题分析

对涉及油管在线漏磁检测的油管磁化、检测传感器及调理电路、检测探头、提离效应、分析软件等关键问题做了较为深入的分析,认为选择永磁体对油管进行磁化,以A3515型霍尔元件及二级调理电路对油管缺陷信号进行拾取与放大、设计浮动式整体探头、以计算机为核心来设计油管在线漏磁检测系统是合适的.同时指出提离距离对检测结果有影响,选择合...     

室内油管无损检测系统的升级与改进

室内油管无损检测系统存在纵向缺陷检测效果不明显、油管端部检测盲区大和传输卡阻等问题。为此,从励磁方式、检测方式、传输方式和软件等方面对系统进行了升级与改进。将改进后的室内油管无损检测系统在南阳、冀东和长庆等油田进行现场应用,截至目前已检测油管200多万m,并将其与改进前的系统进行性能对比。结果表明,改进后系统横向裂纹的分辨率提高1倍;可以准确检测纵向裂纹,分辨率为N10;能有效检测并可准确判断Ф1.6 mm的通孔缺陷和深度为1.5 mm的偏磨槽缺陷;检测盲区减小60%;不仅能同时进行横向、纵向缺陷检测,而且可同时检测多种规格油管,对缺陷的分析判断更准确。     

油管漏磁检测有限元仿真及分析

在石油石化行业中,油管长期服役,因此极容易出现缺陷,作为铁磁性材料的油管,利用基于磁学原理的漏磁检测方法进行检测可以有效地防止油管在工作过程中发生失效。选取油管作为研究对象,利用ANSYS有限元软件对其进行了三维仿真分析。分别改变电流强度,线圈匝数,缺陷深度以及缺陷直径,分析这些参数对缺陷处漏磁场信号的影响规律。分析结果表明漏磁信号随着缺陷的深度增加而增长,磁通量分量的峰值与电流和线圈匝数呈线性递增关系。     

磁性石油管柱无损探伤仪的研制

在役油管的无损检测，已受到国内外石油工程技术人员的高度重视。比较优劣后，用得较多的是磁性无损检测。文中阐述的是一种用永磁材料作为磁化体，利用霍尔器件，或磁敏半导体为检测元件的无损检测装置。并从实现原理、装置结构、材料及原件选择方面进行了论述。它克服了采用有源磁化及线圈检测的诸多局限性，是一种高性能、低成本的检测装置。同时还实现了油管的井口检测。     

铝合金型材缺陷远场涡流检测仿真与试验研究

基于铝合金型材远场涡流检测技术,建立了铝合金型材内部埋深缺陷检测有限元模型,设计研发了横跨式远场涡流传感器,同时搭建了远场涡流试验检测系统,测试试验了不同频率、埋深检测信号特征以及横跨式远场涡流传感器中激励线圈与检测线圈位置对检测信号的影响。试验结果显示,300 Hz频率时检测信号的强度最大;激励线圈中心与检测线圈中心相距20 mm时检测效果最佳;传感器在无提离时对缺陷信息有着更好的测量能力,同时在提离高度1～3 mm时也能测量到缺陷信号;优化后的探头可检测埋深为2 mm、尺寸为63 mm×0.2 mm×8 mm的隐藏缺陷。结果表明,设计的横跨式远场涡流传感器能够实现对裂纹缺陷的定位检测。     

高压管汇冲蚀缺陷脉冲涡流检测数值分析

压裂作业中长周期运行的高压管汇在恶劣工况下极易产生冲蚀损伤，高压管汇的在线检测对保障安全生产尤为重要。为此，针对高压管汇冲蚀缺陷，基于脉冲涡流检测技术，采用Maxwell软件对高压管汇下表面缺陷检测模型进行数值模拟，分析磁感应强度矢量法向和切向分量，探究冲蚀缺陷脉冲涡流检测规律。研究结果表明：一定条件下，脉冲涡流检测高压管汇冲蚀缺陷时，激励电流为1.5 A,激励频率为500 Hz,线圈内径为10 mm时具有较高灵敏度；对于不同角度冲蚀缺陷，可根据差分信号梯度云图中的亮斑形状获得缺陷形状信息；法向检测信号差值与缺陷半径和缺陷深度呈三次多项式关系；线圈中设置铁芯可增加检测信号幅值，一定范围内，铁芯半径对检测效果影响较小。所得结论可为高压管汇冲蚀缺陷脉冲涡流检测装置的研制提供参考。     

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.