本科毕业论文---钻杆漏磁检测机械部分设计.doc

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1、-I-毕业设计正文主体长江大学工程技术学院毕业设计题目名称钻杆漏磁检测机械部分设计题目类别毕业论文学院（系）机械系专业班级机械0701开题报告日期2010年10月30日一、题目来源及题目类别题目名称:钻杆漏磁检测机械部分设计题目来源:生产实际第33页(共28页)毕业设计正文主体题目类别:毕业论文二、研究目的和意义石油钻具在钻井作业中,要承受拉、扭、压弯等多种载荷作用,同时受到泥浆的冲刷和腐蚀,服役条件十分苛刻。预防钻杆失效是提高钻井速度和保障施工安全的重要措施，历来受到石油及相关领域专家和现场工

2、作人员的重视。为了提高生产安全效率,对钻具的损伤情况和预期寿命有必要做认真检测。但是，通常所用的无损检测方法,如超声法、涡流法、磁粉法、渗透法、电磁法和射线法只能发现钻具中已有的损伤和缺陷,对已多次下井使用但未产生损伤的钻具无法预测而且工人劳动强度大，检测速度慢，可靠性差，制约了钻井速度，而且一些大型油田钻井工作量大，钻杆使用及检测量大，传统的检测方法在一定程度上影响了油田经济效益的提高。这里介绍一种有效的检测方法—漏磁检测。漏磁无损检测技术在钢铁、石油、石化等领域应用较广泛。漏磁检测只限于检测

3、铁磁性材料,主要是铁磁性材料的表面及近表面的检测。该方法具有探头结构简单、易于实现自动化、无污染、检测灵敏度高、不需要耦合剂、检测时一般不需要对表面进行清洗处理、可以实现缺陷的初步量化等特点。在工业上实用探伤设备的开发制造还刚刚起步,而随着质量控制技术的发展与进步我国对于漏磁探伤设备的市场需求将越来越大。因此,缩小同国外先进的无损检测设备制造水平的差距是当前我国无损检测业界的重要且紧迫的任务。由于钻杆是两头大中间小的结构，对于这种特殊结构，为了使检测仪器能在钻杆上顺利移动检测，检测仪器机械部分需

4、要用浮动结构来调节。具体用连接滚轮和弹簧，利用它们的伸缩性来保证仪器的顺利移动，从而保证顺利检测。三、阅读的主要参考文献及资料名称[1]C.EdwardsandS.B.PalaerTheprodmagnetizationmethodofmagneticparticleinspection25p305BritishNDT1983[2]D.L.Atherton,Finiteelementcalculationsandcomputermeasurementsofmagneticfluxleakagep

5、atternsforpits.30(2)p159BritishJournalofNDT1988[3]D.L.Atherton,Magneticinspectioniskeytoensuringsafepipelines,87(8)OilandGasJournals[4]C.EdwardsandS.B.Palaer,Theprodmagnetizationmethodofmagneticparticleinspection,25,p305BritishNDT1983[5]沈功田中国无损检测进展ND

6、T无损检测中国世界2005(2)[6]刘志平康宜华武新军等储罐底板漏磁检测传感器设计无损检测200426(12):612～615第33页(共28页)毕业设计正文主体[7]李路明黄松龄李振星等铸铁件的漏磁检测方法清华大学学报200242(4):474～476[8]黄松龄管道磁化的有限元优化设计清华大学学报200040(2):67～69[9]李路明黄松龄施克仁漏磁检测的交直流磁化问题清华大学学报200242(2):154～156四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向4.1国内外发展现状随着现代科学

7、技术的发展,尤其是计算机技术的发展,仪器的体积越来越小、处理速度越来越快、功能越来越强大。漏磁检测理论研究及探伤系统的传感器性能、数据处理等方面也都有很大的进步。国外研究概况国外对漏磁检测技术的研究很早,Zuschlug[1]于1933年首先提出应用磁敏传感器测量漏磁场的思想,但直至1947年Hastings设计了第一套漏磁检测系统,漏磁检测才开始受到普遍的承认。1973年,英国天然气公司采用漏磁法对其所管辖的一条直径为600mm的天然气管道的管壁腐蚀减薄状况进行了在役检测,首次引入了定量分析方

8、法。对于缺陷漏磁场的计算始于1966年,Shcherbin和Zatsepin两人采用磁偶极子模型计算表面开口的无限长裂纹。苏、日、美、德、英等国相继对这一领域开展研究,形成了两大学派,主要为研究磁偶极子法和有限元法两大学派。1975年,Hwang和Lord采用有限元方法对漏磁场进行分析,首次把材料内部场强和磁导率与漏磁场幅值联系起来。Edwards和Palaer[4]推出了有限长开口裂纹的三维表达式,从中得出当材料的相对磁导率远大于缺陷深宽比时,漏磁场强度与缺陷深度呈近似线性关系的结论。国内研究