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1、ISSN100020054清华大学学报(自然科学版)2002年第42卷第4期23ö37CN1122223öNJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2002,Vol.42,No.45092511抽油管壁磨损量检测方法李路明, 黄松岭, 杨海青, 刘时风(清华大学机械工程系,北京100084)摘 要:在石油开采工业中,抽油管被大量使用。为了避免免抽油管浪费具有重要意义。本文介绍了一种将计由于抽油管过度磨损造成的事故,有必要对抽油管壁磨损量算机技术、信号处理技术、机电控制技术与漏磁检测进行检测。将计算机技术、机电控制技术、信号处理技术与漏技术结合起来实现抽油管磨损量检
2、测的有效方法。磁检测技术结合起来,实现了抽油管壁磨损量的检测。探头经过实验测试,此检测方法能有效检测出抽油杆对采用双传感器差动的方式,避免了工作环境磁场对检测的影抽油管壁的磨损,检测探头采用螺旋式扫查方式能响。漏磁检测探头在抽油管内采用螺旋式轨迹扫查,能保证保证磨损缺陷不漏检。磨损缺陷不漏检。经过实验测试,此检测方法能有效地检出对抽油管正常工作有严重危害的管壁磨损,在采油业中具有1 检测原理广阔的应用前景。抽油管磨损磁检测的基本原理是建立在铁磁材关键词:磁通密度检测;探头扫查;抽油管料的高磁导率这一特性之上,抽油管磨损处磁导率中图分类号:TG115.284文献标识码:A远
3、小于未磨损处的磁导率,抽油管在外加磁场作用文章编号:100020054(2002)0420509203下被磁化,当无磨损缺陷时,磁力线绝大部分通过抽油管,此时磁回路中主磁路磁通密度较大;当抽油Abrasionmeasurementsinoilpipelines管内壁存在磨损时,导致磁力线发生弯曲,有一部分磁力线没通过抽油管回路,而是通过另一个同主磁LILuming,HUANGSongling,YANGHaiqing,LIUShifeng回路并联的次磁回路,因此导致主磁回路磁通密度(DepartmentofMechanicalEngineering,减小,检测被磁化抽油管主
4、磁回路磁通密度有无变TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)化,就可判断磨损是否存在。图1是存在磨损时磁场Abstract:Oilpipelinesarewidelyusedinoilexploration.The的分布情况。要检测到完整的磨损缺陷磁通信号,则pipelinesmustbeinspectedforabrasionbytheoiltoavoidexcessivewearaccidents.Acomputer2basedtechniquewasdevelopedforabrasioninspectionofoilpipel
5、inesbycombiningelectroömechanicalcontrols,signalprocessingandmagneticfluxleakagetesting.Theinfluenceofexternalmagneticfieldswaseliminatedbydifferentialsensors.Themagneticfluxleakageprobescansinaspiralalongthepipelinetominimizemissedabrasiondefects.Experimentaldatashowsthatthismethodcandet
6、ectabrasionsinoilpipelineswhicharedangeroustonormalwork.Themethodcanbewidelyappliedintheoilexplorationindustry.Keywords:magneticfluxtesting;probescanning;oilpipelines在石油开采中必须使用抽油管,抽油管的工作[1]图1 抽油管存在磨损时磁路的分布情况条件非常恶劣,最容易发生沿抽油管轴向的磨损。为避免出现事故和中断采油工作,油田一般做法是定期更换抽油管,这种一刀切的做法不可避免造成收稿日期:2001206215许
7、多没有危险磨损的抽油管的浪费。因此,对抽油管基金项目:国家自然科学基金资助项目(50001006)磨损量进行监测和诊断对避免采油机工作故障和避作者简介:李路明(19682),男(汉),山东,副教授。510清华大学学报(自然科学版)2002,42(4)要求磁敏元件有规律地相对抽油管运动,以检测磁HALL元件作磁敏器件。通密度的变动,得到磨损缺陷漏磁通信号的波形。通由于工艺等原因,HALL元件存在不等位电过对漏磁通信号波形的分析,取得有关缺陷几何形势。不等位电势的直接影响就是产生一静态直流输状的信息。要使磁敏元件有规律地相对抽油管
