【摘要】：國(guó)內(nèi)外許多油水井，油氣輸送管道以及海底管道，大部分都使用鐵磁性管道。隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)，管道損壞逐年增加。目前，要對(duì)這些鐵磁性管道，特別是油田上的油套管進(jìn)行在線在役的檢測(cè)，脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)是一種方便快捷的檢測(cè)方法，，其不但可以對(duì)單層管道進(jìn)行檢測(cè)，還能有效地對(duì)多層管道同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。 本文以脈沖渦流理論為基礎(chǔ)，對(duì)影響鐵磁性管構(gòu)件脈沖渦流檢測(cè)的主要激勵(lì)參數(shù)進(jìn)行研究；以實(shí)驗(yàn)和ANSYS有限元仿真相結(jié)合的方式，深入分析探頭的擺放、檢測(cè)線圈匝數(shù)、激勵(lì)電流大小以及激勵(lì)頻率對(duì)鐵磁性管構(gòu)件脈沖渦流檢測(cè)影響及其影響機(jī)理。 通過(guò)縱向、橫向探頭以及變換橫向探頭方位對(duì)不同試件組合進(jìn)行探頭的擺放方式實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：各探頭對(duì)與其軸線相平行的裂縫缺陷有較好的檢測(cè)能力；橫探頭對(duì)內(nèi)管腐蝕的檢測(cè)能力要優(yōu)于縱向探頭，但對(duì)外管腐蝕的檢測(cè)能力卻不如縱向探頭；橫向探頭要與裂縫類缺陷平行而不是垂直才具有更高的檢測(cè)靈敏度。 檢測(cè)線圈匝數(shù)增加可以有效提高檢測(cè)線圈上的感應(yīng)電壓，但電壓大于背景噪聲后不能明顯提高檢測(cè)靈敏度。 研究了不同大小激勵(lì)電流對(duì)于檢測(cè)的影響。首先使用0.5A、1A、2A、4A不同激勵(lì)電流對(duì)J55和20#鋼多組試件組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在接收數(shù)據(jù)較大從而不被噪聲影響的條件下，較小激勵(lì)電流的檢測(cè)效果要優(yōu)于較大激勵(lì)電流。其后進(jìn)行了仿真研究，發(fā)現(xiàn)其機(jī)理主要為激勵(lì)電流越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度H越大，材料磁導(dǎo)率μ值相應(yīng)變大，從而材料趨膚深度變小，影響到深層缺陷的檢測(cè)靈敏度。 激勵(lì)頻率主要是影響脈沖渦流的可檢測(cè)深度，在2Hz、4Hz、8Hz、16Hz激勵(lì)頻率下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并仿真分析發(fā)現(xiàn)：降低激勵(lì)頻率能有效增加檢測(cè)深度，其渦流場(chǎng)主要影響區(qū)隨著接收時(shí)間延長(zhǎng)不斷向外推移。從本質(zhì)上講，低頻趨膚深度大，高頻趨膚深度小。理論分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及仿真分析結(jié)果一致。 本論文對(duì)影響鐵磁性管構(gòu)件脈沖渦流檢測(cè)的主要激勵(lì)參數(shù)進(jìn)行了較為細(xì)致的研究，為今后開(kāi)發(fā)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平鐵磁性構(gòu)件脈沖渦流檢測(cè)儀提供了若干參考。
【圖文】：

出現(xiàn)失效損壞的風(fēng)險(xiǎn)很大。油水井中的油管、套管長(zhǎng)期置于地下百米乃至千米以下，長(zhǎng)期受到地應(yīng)力以及地下環(huán)境的影響，容易出現(xiàn)套管破裂或斷裂、套管滑脫及粘扣、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂套管接頭泄露以及套管磨損等（圖 1-1）。

自然災(zāi)害 0 0 0 0 0 0 0.0其他外力 0 1 1 2 1 5 13.2%其他原因 0 3 1 3 1 8 21.1%海底油氣管道從結(jié)構(gòu)上分可以劃分為單層管道、雙重保溫管道和三重保溫管道（圖 1-2）。由于海底油氣管道處于海底，很多是埋設(shè)于海底土中一定深度，某
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TE973.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 辛偉;丁克勤;黃冬林;梁麗紅;;基于ANSYS的脈沖渦流激勵(lì)參數(shù)選取的仿真分析[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2010年02期

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本文編號(hào)：2519480