本文關(guān)鍵詞： 交流電磁場(chǎng)檢測(cè) 隔水管 鏈?zhǔn)?巨磁電阻 應(yīng)力腐蝕裂紋　出處：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：隔水管是海洋鉆井的關(guān)鍵設(shè)備,由于經(jīng)受復(fù)雜交變應(yīng)力和腐蝕環(huán)境,隔水管很容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。針對(duì)海洋鉆井隔水管應(yīng)力腐蝕裂紋的特點(diǎn),提出一種基于交流電磁場(chǎng)檢測(cè)(Alternating current field measurement,ACFM)的鏈?zhǔn)疥嚵袡z測(cè)探頭,建立針對(duì)隔水管表面裂紋的ACFM仿真模型,提取裂紋特征信號(hào)并分析U形載流磁心激勵(lì)區(qū)域和裂紋區(qū)磁場(chǎng)影響范圍,為陣列探頭設(shè)計(jì)提供理論支持,在此基礎(chǔ)上利用巨磁電阻(Giant magneto resistance,GMR)傳感器設(shè)計(jì)基于ACFM的隔水管表面裂紋鏈?zhǔn)疥嚵刑筋^檢測(cè)系統(tǒng),并開展隔水管裂紋檢測(cè)試驗(yàn)。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明:單個(gè)U形磁心的激勵(lì)區(qū)域?yàn)?/-40 mm,陣列激勵(lì)磁心的設(shè)計(jì)間距應(yīng)不大于80 mm;裂紋上方畸變磁場(chǎng)影響區(qū)域?yàn)?/-5 mm,傳感器排布間距應(yīng)不大于10 mm;利用GMR傳感器設(shè)計(jì)的鏈?zhǔn)疥嚵蠥CFM探頭可快速大面積定量、定位檢測(cè)隔水管表面裂紋。
[Abstract]:Riser is the key equipment of offshore drilling. Because of the complex alternating stress and corrosion environment, the riser is easy to produce stress-corrosion cracking, aiming at the characteristics of stress corrosion cracking in offshore drilling riser. A chain array detector is proposed based on AC electromagnetic field testing (AC electromagnetic field testing) and alternating current field measurement (ACFM). The ACFM simulation model for surface crack of riser is established to extract the characteristic signal of the crack and analyze the excitation region of U-shaped current carrying core and the magnetic field of crack zone to provide theoretical support for the design of array probe. On this basis, Giant magneto resistance is used. GMR-based sensor is used to design a chain array probe detection system for surface crack of riser based on ACFM. The simulation and test results show that the excitation region of a single U-shaped core is between -40 mm and the design spacing of the array excitation core should not be greater than 80 mm. The area affected by the distortion magnetic field above the crack is -5mm, and the arrangement distance of the sensor should not be more than 10mm. The chain array ACFM probe designed by GMR sensor can detect the surface crack of riser quickly and quantitatively.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(華東)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心;中海油能源發(fā)展股份有限公司安全環(huán)保分公司;海洋石油工程股份有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51574276) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(15CX05024A) 山東省自然科學(xué)基金英才基金(ZR2015EM009) 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0802300,2016YFC0303800)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TE951
【正文快照】： 0前言* 交流電磁場(chǎng)檢測(cè)(Alternating current field measurement,ACFM)技術(shù)利用激勵(lì)探頭在金屬結(jié)構(gòu) 物表面形成局部均勻電流場(chǎng),當(dāng)電流經(jīng)過缺陷附近時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)電流引起空間磁場(chǎng)擾動(dòng),其中X方向的磁通密度Bx在裂紋中心出現(xiàn)一個(gè)波谷,Z方向的磁通密度Bz在裂紋兩端出現(xiàn)相反

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本文編號(hào)：1451398