新型交流电磁场检测探头仿真和测试研究

交流电磁场无损检测（ACFM）作为一种新兴的无损检测技术,具有较高的检测精度和评估金属缺陷尺寸的能力。该文提出一种基于交流电磁场的管道内检测探头,对该探头进行数值模拟及提离距离参数优化,建立激励线圈和传感器沿缺陷长度方向运动的参数扫掠模型,模拟油气管道内检测探头对缺陷的检测扫描过程,得到磁场沿缺陷长度方向分布的数值解;建立与仿真模型一致的实验条件,进行检测实验,测试探头的检测能力,对检测信号进行了经过EMD降噪处理,评估探头的定量检测性能。该文的研究结果表明该检测探头对管道内表面的轴向缺陷检测效果较好,可为管道缺陷早期缺陷预警及金属结构物长期安全服役提供技术借鉴。     

大型湖泊富营养化试验装置能耗分析与基于PLC控制的节能改造技术

分析了大型湖泊富营养化试验装置温度控制系统的结构和原理,指出了造成该系统高能耗的根本原因.提出了详细的结构和温控改造方案.通过改变原系统独立连续的恒温循环控制方案为按需联动间歇式的高低温循环控制方案,降低了系统的运行能耗.以原系统中的温控器作为温度处理单元,利用PLC接收各温控器的输出状态信号,产生相应执行动作信号实现系统的温度控制.试验结果表明,该系统节约能耗50%以上.     

交流电磁场检测技术的探头激励装置优化设计

利用交流电磁场检测试验台对交流电磁场检测设备的探头激励装置进行优化设计。选取U形磁芯结构的激励方式,对比分析磁芯材料、磁芯结构、激励线圈结构、激励电压等因素对检测效果的影响,完成激励装置的优化设计。使用设计的激励装置对4种尺寸的典型缺陷进行检测,验证了激励装置的检测效果,使裂纹检测的分辨率达到了3mm。     

套管磨损表面形貌测量及三维图像恢复方法

利用表面形貌测试仪对套管磨损表面的参数进行了测量。通过理论分析和计算,得到了大量的对套管磨损表面形貌研究有意义的数据。通过VB.NET调用Matlab对这些数据进行处理,恢复了套管磨损表面三维形貌图,计算出套管磨损表面的二维和三维评定参数并进行比较,其做法方便、快捷,可以直接由数据得到为套管磨损机理研究有意义的图像。这为套管磨损表面微观形貌的分析奠定了基础,也有助于钻井过程中套管磨损机理的研究。     

钻杆损伤磁记忆检测软件设计与应用

针对现有的钻杆无损检测方法(超声波、磁粉、漏磁、涡流和射线等)只能检测出已经成形的宏观缺陷的问题,根据钻杆结构特点以及钻具检测中心的现场情况,采用金属磁记忆方法,开发了一种新型钻杆损伤磁记忆检测系统,设计了上位机检测控制分析软件。使用该软件能够对钻杆损伤部位实施可靠有效的检测,对损伤信息的特征提取分析与检测位置关系的直观显示,可以比较直接地判断出已成形的缺陷和以应力集中为特征的潜在的危险部位,为钻杆疲劳损伤的早期诊断开辟了新的途径。     

提高JJ170/41-K型井架承载能力的方法及安全评定

为了提高JJ170/41-K型井架的承载能力,在大腿翼板焊接钢板来补强.通过应力测试,结合有限元分析结果对该井架进行安全评定.结果表明,技术改造后井架的承栽能力可提高20％,满足了钻深井的要求.     

海洋石油再用油管磁记忆检测系统

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;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。     

水下井口套管悬挂器的敏感性及疲劳损伤分析

套管悬挂器是水下井口的关键部件之一,在温压环境等多场耦合作用下容易引发疲劳失效,破坏油气井井筒完整性。为探究套管悬挂器在复杂环境下的力学性能和疲劳损伤变化规律,以南海东方1-1气田某板块的水下井口为例,分析套管悬挂器温度分布和各类载荷,建立基于热力耦合作用的水下井口套管悬挂器精细有限元模型,对比下放、BOP试压、回收下放工具和完井采油等4种工况下套管悬挂器的力学性能和疲劳损伤,并评估温度和BOP重力等敏感性因素对水下井口套管悬挂器力学性能的影响效果。研究结果表明：在热力耦合作用下,等效应力和变形量均显著增加,井口温度对套管悬挂器性能的影响显著;最大疲劳损伤出现在BOP试压工况下,其值为1.23×10^-4 d^-1,在该工况下套管悬挂器的疲劳寿命为22.27 a,满足设计要求。研究成果对水下井筒完整性评估及深水钻采安全作业具有指导意义。     

不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析

在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行.对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析.分析结果表明:油管悬挂器在密封激励建立过程中,最大等效应力为427.01 MPa,最大变形量为0.27226 ...     

基于激光扫描的铁谱全谱定量分析系统研究

介绍了最新研制的一种基于激光扫描的铁谱全谱分析系统的工作原理、总体结构和应用实例。该系统利用旋转漏斗结合高梯度磁场制备磨屑的沉积谱片,依靠高精度激光传感器和自动检测装置实现铁谱片的全谱检测,并实时进行数据显示和计算机采集。利用故障诊断软件对全谱数据及其它指标数据进行综合分析,参考设备库和故障库,生成磨损监测和故障诊断报告。