基于多轮内检测数据的对齐和比对

长输油气管道多轮内检测数据的挖掘和综合应用是管道完整性管理的重要组成部分。为了开展数据的对齐和比对,整合了内检测数据的形式和内容,梳理了对齐和比对的实施流程,研究和分析了对齐和比对的内容和方法,从而掌握了管道基础信息、缺陷的数量和增长情况、管道位置的变化等重要信息,有望为管道运行单位制定管道管理计划和风险管控措施提供科学依据。     

基于微机械惯导的管道多功能内检测系统研发

管道中心线测绘坐标是管道完整性管理的重要基础数据。针对小口径油气输送管道中心线测绘对小尺寸惯性导航系统的需求及现有管道内检测技术存在不足的问题,提出了一种基于微机械惯导的管道中心线测绘与基于永磁扰动检测的管道内检测技术,研发了小口径管道多功能内检测系统。该系统体积小、结构简单、能耗低、操作方便。现场工程应用中,测绘结果和实际验证结果表明,多功能内检测系统能够准确测绘管道中心线轨迹坐标,系统永磁检测探头可以有效检测管道特征及内壁缺陷,利用时间参数可实现管道任一特征点的具体坐标匹配,有效获取管道特征的地理坐标信息。该检测系统的研发成功提高了管道内检测定位的精度,对保证小口径管道的安全运行具有重要作用。     

小口径漏磁内检测磁化装置的设计与运动分析

针对小口径管道对漏磁内检测设备通过性要求较高的情况,设计了一种浮动式磁化装置,在满足漏磁内检测励磁参数的基础上,调整检测器在管道中的运动姿态实现了较高的通过性.通过ADAMS动力学分析软件计算装置在不同工况下的通过性能,初步验证了方案的合理性,为小口径管道寿命预测和科学管理的发展提供了技术支持.     

基于ADAMS的里程轮过环焊缝运动学分析

环焊缝作为油气管道内部最常见的特征之一,对里程轮距离测量具有重要影响。为了研究里程轮过环焊缝产生误差的原因,采用运动学理论分析结合数值模拟的方式对其过环焊缝的运动过程进行了分析。介绍了常用里程轮的结构及其检测原理,建立了相应的数学模型。基于ADAMS多体动力学软件对里程轮过环焊缝过程进行运动学仿真,以里程轮运动轨迹及角速度变化规律为研究对象,分析了不同运行速度下里程轮过环焊缝的运动过程。分析结果表明:里程轮过环焊缝运动轨迹受运动速度影响很大,速度越高,产生的里程测量误差具有先减小后增大的趋势;速度不同,引起滚轮与环焊缝的碰撞能量损失不同,进而造成滚轮角速度的变化规律也不相同;运行速度较低时,环焊缝摩擦力会对滚轮做正功,运行速度较高时,滚轮与环焊缝脱离产生空转现象,进而造成较大的里程测量误差。研究结果可为里程轮过环焊缝误差分析提供理论依据,对提高内检测器检测数据的定位精度具有重大意义。     

钻杆在线漏磁检测系统

钻杆在钻井过程中承受拉伸、扭转和振动等多种载荷,易发生损坏,如不及时发现会导致钻杆断裂等重大事故。为此,研制了钻杆在线漏磁检测系统。该检测系统由探头、钳壁、辅助小车及导轨、控制系统、数据采集系统和检测分析软件等组成。其关键技术如下:①探头结构采用柔性设计,可保证钻杆顺利通过接头;②探头排列为环状包裹设计,可实现钻杆的无盲区检测;③采用喷气除泥结构设计,提高了钻杆的检测精度,减轻了工人劳动强度。现场应用情况表明,该钻杆在线漏磁检测系统可检测钻杆的缺陷,满足现场实际检测需求。     

基于MSP430单片机的管道内检测器智能跟踪系统设计

为掌握管道内检测器在油气管道中的运行位置,提出了基于MSP430单片机的内检测器智能跟踪系统设计,重点介绍了主控制器的选型、LCD液晶显示模块设计、GSM模块通讯设计、电源模块设计以及智能跟踪系统软件设计.并进行了管道现场应用.结果表明:设计的管道内检测器智能跟踪系统符合现场作业要求,切实可行,对降低管道内检测风险,保障管道内检测工作安全实施具有重要的意义.     

基于多传感器数据融合技术的漏磁内检测数据分析

管道检测是发现隐患和保障油气管道安全可靠运行的重要措施,漏磁内检测是管道检测的主要手段和趋势,检测数据分析是管道检测结果的前提和保障,通过数据分析能提供金属损失和管道特征的类型、尺寸、形状、位置和方位等信息。从多传感器漏磁内检测器系统构成引出多传感器构成,采取分布式的多传感器数据融合分析技术,分别对漏磁检测器的主传感器、ID/OD传感器、轴向里程传感器、周向钟点传感器的信号进行各自特征量的数据分析,最后采取支持向量机融合分析技术实现对多传感器检测数据的融合分析,相较于传统的单类型传感器数据分析能有效提高数据分析的全面性、质量和准确性。     

钻杆缺陷信号采集系统设计

针对现有钻杆缺陷信号运用数据板卡采集过程中,存在模拟信号从探头到工控机之间的传输距离长、传输导线粗、易受电磁干扰等缺点,设计了钻杆缺陷信号采集系统。系统采用C8051F340单片机与AD7265芯片作为核心,实现对钻杆缺陷漏磁检测信号的采集,通过USB通信实现与上位机的连接,并采用LabVIEW软件构建人机交互界面实现采集信号的显示和分析处理。该系统具有精度高、功耗低、稳定度好、体积小和数字输出等特点。实验验证表明,该系统具有较好的信号采集效果,适用钻杆缺陷漏磁检测信号的采集。     

基于脉冲涡流的管道内检测系统设计

为了识别管道内外壁缺陷,以脉冲涡流检测技术原理为依据,设计了基于MSP430单片机的脉冲涡流管道内检测系统,重点介绍了脉冲信号激励电路设计、功率放大电路设计、探头模块设计、基于LabVIEW的上位机通讯及数据采集和处理模块的设计。并利用所设计的系统在带有缺陷的试验管段上进行验证,试验结果表明,该系统对管道内壁金属损失具有较高的检出能力,可有效识别管道内外壁缺陷。     

利用磁屏蔽效应改善钻杆漏磁检测信号信噪比

为了高效率地检测油田钻杆,设计了磁屏蔽器,电磁有限元分析表明,有磁屏蔽器存在时,钻杆漏磁信号将明显集中于缺陷附近,且永磁体元件之间通过空气介质耦合的背景磁通会大大降低。钻杆实物漏磁测试证实了这一分析结果,配有磁屏蔽器的探头可明显提高漏磁信号信噪比,有利于提高缺陷漏磁识别率。