油管纵向及横向缺陷自动检测系统的研究

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1、摘要油管是采油工程中的重要构件之一，油管纵、横向缺陷自动检测是保证修复油管质量、减少采油作业事故的关键手段。油管中可能存在的缺陷分为纵向和横向缺陷两大类。根据现场使用环境及用户需求，选定了速度快、灵敏度高的漏磁检测方法。结合油管及探头的运动方式，深入研究了各种可能的检测系统实现形式，并选定了三种优选方式进行详细研究。在这些研究中，重点研究了检测探头的磁化方式、信号提取方法、探头的结构设计等问题。对直流线圈磁化和永磁磁化两种磁化方式、霍尔元件和感应线圈两种信号提取方式分别进行了研究，设计出应用于不同环境及场合的纵向和横向缺陷检测探头。针对油管内偏磨产生的壁厚减小问题，对油管剩余壁厚的磁性检测方法

2、进行了初步的探索，提出了运用局部周向磁桥路法和纵横向探头信号综合法实现油管壁厚精确估计方法，并对其进行了实验验证。综合上述各种方法，形成了三种形式的油管漏磁自动检测系统。对三套检测系统的体系结构、系统构成、检测流程等分别进行了介绍，通过实验室和现场测试，对各检测系统的技术性能进行了检验。测试结果及实际应用表明，系统检测效率高、判定结果准确、性能稳定可靠、现场适应能力强，较好地满足目前油管无损检测的要求。关键词：油管横向缺陷纵向缺陷漏磁检测壁厚测量无损检测IAbstractOilwelltubingisoneofthemostimportantcomponentsinthecourseofoil

3、extraction.Automaticinspectionofoilwelltubingtransversedefectsandlongitudinaldefectsisakeymeanstoguaranteethequalityofrepairedoilwelltubingandreduceaccidentsinoilextraction.Thepossibledefectsintheoilwelltubingcanbeclassifiedintotransversedefectsandlongitudinaldefects.Basedonthelocalcircumstanceandre

4、quirementsoftheusers,MFLtestingmethodisadopted,whichhasmanyadvantagessuchasrapidspeed,highsensitivityandsoon.Accordingtothemotionalstyleoftheoilwelltubingandtheinspectiontransducer,severalpossibleinspectionstylesoftheoilwelltubinginspectionsystemaredeeplyresearchedbasedonthetheoryofMFL(MagneticFluxL

5、eakage),andthreeofwhichareselectedforthefurtherresearch.Intheseresearches,themagnetization,thesignalextractionmethodandthestructuraldesignofprobesaremainlydiscussed.TwomagnetizationmethodsincludingdirectcurrentcoilmagnetizationandpermanentmagnetmagnetizationandtwosignalextractionmethodsincludingHall

6、sensorsandinductivecoilsareresearchedinthisdissertationrespectively.Severalinspectiontransducersfortransversedefectsandlongitudinaldefectshavebeenmadeout,whichcanbeusedindifferentkindsofsituation.Aimingatthelossofwallthicknessoftheoilwelltubingbecauseoftheeccentricattrition,somepreparatoryresearches

7、havebeentakenforthewallthicknessmeasurementwiththemagneticmethod.Twomethodsareproposed,oneisthemethodoflocalcircumferentialmagneticbridgeandtheotheristhemethodofsyntheticallyanalyzingthesignaloftransv