海洋石油再用油管磁记忆检测系统

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1、石油机械一58一CHINAPETROLEUMMACHINERY2010年第38卷第5期新产品开发海洋石油再用油管磁记忆检测系统郑文培樊建春张来斌温东徐振广孙秉才(1．中国石油大学(北京)2．中海油油建渤海装备技术服务分公司)摘要海洋石油再用油管在长期服役后容易失效而引发井下事故，因此有必要对其进行检测。为此，研制了海洋石油再用油管磁记忆检测系统。该检测系统由上下料机构、传输机构、检测台、控制系统、数据采集系统和检测分析软件等组成。传输机构采用减速电动机带动V字形辊轮的方式，可保证油管传输的稳定性；

2、在检测台上设计了大、小检测环，可实现多规格油管的检测；数据采集系统采集的是油管本身剩磁场的水平分量，水平分量不影响检测结果，因此可实现无盲区检测。现场应用表明，该系统可检测油管的腐蚀、裂纹、管体变形等各种缺陷。关键词再用油管检测系统磁记忆检测环无盲区检测海洋石油再用油管服役较长时问后易失效而引集中区局部磁异常，形成最大的漏磁场坳变化。发井下事故，导致异常停产和被迫修井作业，严重这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消失后仍能保影响采油生产。因此，有必要对其进行检测。现有留¨，这就是磁记忆检测的基本原理。

3、油管无损检测技术主要有漏磁、涡流、超声等。这金属磁记忆检测方法由俄罗斯杜波夫教授提几种技术只能检测出已出现的缺陷，无法从油管损出，一经问世便受到世界各国同行的普遍重视，并伤的根源(微观缺陷或应力集中区)对其技术状在短短几年内得到迅速的发展和应用，这是因为该态做出早期评定，因此难以预防在役油管的疲劳损技术具有以下特点和优越性。坏。磁记忆检测是2O世纪90年代后期迅速发展起(1)金属磁记忆检测技术既可以检测出宏观来的一种新的无损检测技术，主要根据承载铁磁性缺陷，又可检测出微观缺陷，还可以用于疲劳早期材

4、料在地磁场的激励条件下，在应力和变形集中区诊断，并且可以确定出残余应力的分布状态。域出现的不可逆的特征磁状态变化，来确定工件的(2)无需专门的磁化装置就能对铁磁性工件微观缺陷或应力集中位置及特征，对工件的早期损进行可靠的检测。磁记忆方法利用在工作载荷作用伤做出明确判断。它不需专门的磁化设备，受提离下因金属稳定的位错滑移而产生的自有磁场与地球效应影响小，工作条件要求低，操作快捷、方便，微弱磁场相互作用，在被检测对象表面的应力集中灵敏度、重复精度和可靠性高。磁记忆检测技术用区域生成漏磁场，该漏磁场可由

5、专用的磁测仪表记于油管的损伤检测与技术状态评价具有良好的发展录，不必对检测对象进行磁化。前景，可预防油管失效事故。为此，中国石油大学(3)不需要对被检测工件的表面进行清理、(北京)于2009年4月研制了海洋石油再用油管打磨或其他预处理，检测快捷、简便。磁记忆检测系统。(4)传感器与被测工件表面之间不需要填充耦合剂，因此不存在耦合剂污染的问题。1磁记忆检测原理及特点(5)与传统的射线、超声、压力应变片检测处于地磁场环境下的铁制工件受工作载荷的作相比，高灵敏度磁记忆传感器提离工件表面的距离用，其内部会

6、发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定可达30mm以上，并且能够灵敏地检测出金属濒向和不可逆的取向，并在地磁场环境中表现为应力临损伤的状态，在应力．应变状态评价与设备强度基金项目：中海油能源发展股份有限公司项目“环保型海洋石油再用油管自动清洗及检测系统研制”(YF08ZF1179)。2010年第38卷第5期郑文培等：海洋石油再用油管磁记忆检测系统及可靠性分析、寿命预测等方面有独特优势。比较恶劣，检测系统的控制部分选用抗干扰性较强的PLC作为控制的核心部分，其控制流程见图3。2油管检测系统组成及功能海洋石

7、油再用油管磁记忆检测系统组成框图、示意图分别如图1、图2所示。r⋯⋯r⋯一[巫匝]⋯⋯。r⋯⋯jf传输机构I-．-t检测台I下料机构II数据采集’孺i析软件图1油管检测系统框图图3控制系统流程图2油管检测系统示意图2．5数据采集系统1一上料机构；2一传输机构；3-下料架；4一下料机构；5一检测台；6一上料架。通过磁记忆传感器获得的油管检测信号通过多2．1上、下料机构通道数据采集器接收和处理，并传输到检测控制室上料机构的作用是将油管从上料架运送到检测计算机上。传输机构传送油管的速度为20m／min，

8、线上。上料机构采用气缸举升的方式将油管抬离上为满足油管检测信号分辨率为每毫米1个数据采样料架，在重力的作用下油管滚到传输机构辊轮的正点的技术要求，采集卡的最大采样频率应为每秒上方，气缸下降后，油管即落在传输机构的辊轮上。4000个数据采样点(12通道)。下料机构的作用是将油管从检测线运送到下料2．6检测分析软件架上。油管检测完成后，由传输机构运送到下料架检测分析软件用于接收数据采集系统采集的检前方。下料机构同样采用气缸举升的方式将油管抬测数据，并对数据进行分析处理和参数计算，对油离