【摘要】：國內(nèi)外許多油水井，油氣輸送管道以及海底管道，大部分都使用鐵磁性管道。隨著使用時間增長，管道損壞逐年增加。目前，要對這些鐵磁性管道，特別是油田上的油套管進行在線在役的檢測，脈沖渦流檢測技術是一種方便快捷的檢測方法，，其不但可以對單層管道進行檢測，還能有效地對多層管道同時進行檢測。 本文以脈沖渦流理論為基礎，對影響鐵磁性管構件脈沖渦流檢測的主要激勵參數(shù)進行研究；以實驗和ANSYS有限元仿真相結合的方式，深入分析探頭的擺放、檢測線圈匝數(shù)、激勵電流大小以及激勵頻率對鐵磁性管構件脈沖渦流檢測影響及其影響機理。 通過縱向、橫向探頭以及變換橫向探頭方位對不同試件組合進行探頭的擺放方式實驗，并進行了仿真分析。結果發(fā)現(xiàn)：各探頭對與其軸線相平行的裂縫缺陷有較好的檢測能力；橫探頭對內(nèi)管腐蝕的檢測能力要優(yōu)于縱向探頭，但對外管腐蝕的檢測能力卻不如縱向探頭；橫向探頭要與裂縫類缺陷平行而不是垂直才具有更高的檢測靈敏度。 檢測線圈匝數(shù)增加可以有效提高檢測線圈上的感應電壓，但電壓大于背景噪聲后不能明顯提高檢測靈敏度。 研究了不同大小激勵電流對于檢測的影響。首先使用0.5A、1A、2A、4A不同激勵電流對J55和20#鋼多組試件組合進行實驗，發(fā)現(xiàn)在接收數(shù)據(jù)較大從而不被噪聲影響的條件下，較小激勵電流的檢測效果要優(yōu)于較大激勵電流。其后進行了仿真研究，發(fā)現(xiàn)其機理主要為激勵電流越大，磁場強度H越大，材料磁導率μ值相應變大，從而材料趨膚深度變小，影響到深層缺陷的檢測靈敏度。 激勵頻率主要是影響脈沖渦流的可檢測深度，在2Hz、4Hz、8Hz、16Hz激勵頻率下進行實驗并仿真分析發(fā)現(xiàn)：降低激勵頻率能有效增加檢測深度，其渦流場主要影響區(qū)隨著接收時間延長不斷向外推移。從本質(zhì)上講，低頻趨膚深度大，高頻趨膚深度小。理論分析、實驗結果以及仿真分析結果一致。 本論文對影響鐵磁性管構件脈沖渦流檢測的主要激勵參數(shù)進行了較為細致的研究，為今后開發(fā)我國自主知識產(chǎn)權的高水平鐵磁性構件脈沖渦流檢測儀提供了若干參考。
【圖文】：

出現(xiàn)失效損壞的風險很大。油水井中的油管、套管長期置于地下百米乃至千米以下，長期受到地應力以及地下環(huán)境的影響，容易出現(xiàn)套管破裂或斷裂、套管滑脫及粘扣、應力腐蝕開裂套管接頭泄露以及套管磨損等（圖 1-1）。

自然災害 0 0 0 0 0 0 0.0其他外力 0 1 1 2 1 5 13.2%其他原因 0 3 1 3 1 8 21.1%海底油氣管道從結構上分可以劃分為單層管道、雙重保溫管道和三重保溫管道（圖 1-2）。由于海底油氣管道處于海底，很多是埋設于海底土中一定深度，某
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TE973.6

【參考文獻】

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1 辛偉;丁克勤;黃冬林;梁麗紅;;基于ANSYS的脈沖渦流激勵參數(shù)選取的仿真分析[J];機械工程與自動化;2010年02期

2 武新軍;黃琛;丁旭;林樹青;沈功田;;鋼腐蝕脈沖渦流檢測系統(tǒng)的研制與應用[J];無損檢測;2010年02期

3 林俊明;林發(fā)炳;林春景;;隔熱層下鋼管壁厚脈沖渦流檢測系統(tǒng)[J];無損探傷;2006年06期

本文編號：2519480