不锈钢连续管在线检测与疲劳寿命数据融合评价方法

双相不锈钢连续管具有高塑性、高韧性和高耐腐蚀性,在海上和陆上作业中得到了广泛应用。为了解决现有漏磁检测技术对磁导率较低的双相不锈钢连续管在线检测时无法实现饱和磁化的问题,提出了一种涡流检测方法,设计使用差分曲面探头检测连续管缺陷,阵列探头交替放置于连续管表面,可360°全覆盖检测直径小于50.8 mm的连续管。结果表明,该方法可以检测纵向和轴向缺陷,克服了漏磁检测方法只能检测碳钢中单向缺陷的局限性。同时,针对理论低周疲劳模型无法精准预测含缺陷连续管疲劳寿命的问题,提出基于检测数据的疲劳预测模型,提高了连续管疲劳预测的可靠性。通过建立周向涡流检测模型,可实现连续管疲劳寿命的精准预测,从而提高产品利用率,节约成本,为连续管的高效利用提供技术支撑。

基于微磁的连续油管在线检测技术

连续油管作业技术已经在钻井、完井、防砂、试油、采油、修井、测井等井下作业领域得到了广泛应用,在线缺陷检测对于保证连续油管安全运行意义重大。为此,将微磁检测技术引入到连续油管管体的缺陷检测,采用电涡流检测技术来测量油管椭圆度,并建立了油管缺陷的微磁检测等效磁导率计算模型、推导了5个参数计算油管椭圆度的方法。在此基础上研制了连续油管电磁检测系统样机,通过微磁检测装置上均匀安装的6个磁通门测磁传感器和用于椭圆度测量的6个电涡流传感器,获得6个所测量油管在圆周上的距离数据,把第6个涡流传感器用于对椭圆度测量结果进行校验。实验结果表明,该检测仪器的检测速度可达1m/s,缺陷分辨率为0.1mm,椭圆度检测精度高达1%;可对连续油管使用过程中常见的腐蚀、裂纹缺陷和椭圆度缺陷同时进行检测,检测速度快、效率高、稳定可靠。该项成果为连续油管的快速检测应用提供了技术保障。

基于涡流传感器的连续油管椭圆度在线检测技术研究

椭圆度是连续油管寿命评估的重要判据之一,椭圆度的检测技术是保证连续油管装备现场安全应用的基础。根据涡流测距技术的基本原理,提出采用涡流测距传感器周向均布检测连续油管外径的检测方法,设计研制了椭圆度检测装置样机。根据检测装置的结构特点,提出了新的椭圆度测量算法并编制相应的测量软件。通过样机精度检测实验及现场在线检测实验表明,连续油管椭圆度在线检测装置检测效率可达1 m/s,椭圆度测量灵敏度达1%。为连续油管椭圆度检测提出了一种行之有效的方法,具有良好的工程实用价值。

基于CIVA仿真核电站传热管涡流检测参数的选择

利用CIVA软件平台,采用内穿式差动Bobbin线圈对核电站蒸汽发生器传热管涡流检测进行数值模拟;对传热管内外壁缺陷数值模拟,确定检测时的最佳频率,并与理论计算值进行对比;数值模拟差动式探头2线圈之间间隔大小L、线圈宽度b和周向槽缺陷宽度l对检测结果的影响;利用上述CIVA数值模拟的结果分析相应的变化规律,为应用差动Bobbin线圈对核电用传热管进行涡流检测时线圈参数的选择提供了重要的理论参考依据和实用价值。

基于有限元仿真的核电站传热管涡流检测

核电是公认的清洁能源,但核电安全问题日益引起人们的高度关注。采用有限元仿真的方法研究了核电站蒸汽发生器传热管缺陷特征与涡流阻抗信号之间的关系。利用内穿式差动Bobbin线圈对传热管缺陷进行了数值模拟检测。研究了缺陷形状结构对缺陷信号特征的影响,分析了检测频率、裂纹宽度和裂纹深度对缺陷信号特征的影响。通过对仿真试验结果的分析,发现不同缺陷结构、不同缺陷宽度、不同缺陷深度及不同检测频率对涡流阻抗信号影响具有各自明显的规律。该研究成果对核电站在役管道的涡流无损检测具有重要的实用价值和理论意义。

电站锅炉管内壁缺陷多通道涡流检测装置试验研究

为检测电站锅炉管内壁缺陷,在分析涡流检测原理基础上,建立管道及检测线圈三维仿真模型,进行管内壁缺陷单通道及多通道涡流检测分析。分析结果表明,线圈直径范围内检测灵敏度最高点位于线圈半径1/2处,灵敏度最低点位于线圈外径边界处。据此设计制作了多通道涡流检测装置,该检测装置可有效检测出试样管道内壁的5.0 mm×0.2 mm×0.2 mm(长×宽×深)缺陷,且实际管道检测结果准确可靠,为电站锅炉管内壁缺陷高灵敏度自动化检测提供了一种新的方法。

连续油管电磁无损检测试验分析及应用

基于微磁检测和涡流测距技术,根据连续油管现场作业的实际需要,在连续油管上设计并预制了裂纹、腐蚀缺陷和椭圆度缺陷,对连续油管的缺陷和椭圆度进行试验评价,并对检测结果进行分析;通过分析缺陷处的磁场异常特征,实现缺陷的定位、定性和定量。油井现场实测结果表明:检测信号能反映连续油管的磨损状况,有助于准确判断连续油管的损伤形式、损伤程度以及椭圆度的变化,现场检测效果得到了用户的肯定。

蒸汽发生器传热管涡流检测的相位特性

针对核电的安全问题,采用Bobbin线圈传感器对蒸气发生器传热管的各种类型缺陷进行涡流检测,分析了缺陷与涡流阻抗信号、相位信号之间的关系,并对检测频率进行了优化,通过相位信号实现了对不同缺陷的检测。

连续油管的无损探伤方法优选与集成

近年来,随着川渝页岩气大力开发,具有“带压作业、连续起下、周期短、成本低”等特点的连续油管作业技术迅速在钻井、洗井冲砂、钻磨桥塞、压裂、稠油开采等领域推广使用,但是由于作业过程中反复弯曲产生的塑性变形和井下复杂环境,致使连续油管易出现疲劳裂纹、腐蚀坑、机械损伤等缺陷,最终导致连续管承压能力下降,某些情况下可能发生灾难性的安全事故。为了保证连续油管安全有效运行,通常采用无损检测方法检测缺陷,因此亟需针对连续油管复杂工况和各无损检测方法特点,优选出现场适用性强并能够实现多参数检测的无损检测方法。文章对比分析了4种无损检测方法,优选与集成了漏磁与涡流检测特点,其能够实现连续油管裂纹、腐蚀坑、孔洞类缺陷和椭圆度、直径、壁厚等多参数的检测。

基于截断区域特征函数展开法的金属管材电涡流检测线圈阻抗解析模型

针对金属管材电涡流检测线圈阻抗的理论计算问题,通过施加磁绝缘边界条件,应用分离变量法和Cheng矩阵法建立了内穿式和外穿式线圈阻抗解析模型.因模型含有与虚宗量Bessel函数有关的积分,通过研究函数特性,提出基于高斯积分算法的数值计算方法.以铜管管壁减薄为例进行仿真研究,并与Dodd模型、有限元模型进行了对比.比较表明,三种方法的仿真结果基本一致,验证了所建立模型的正确性.与传统的Dodd模型、有限元模型相比,所建立的模型具有效率高、精度调整方便等优点.

蒸汽发生器传热管制造阶段涡流检测缺陷研究

根据相关要求三代核电蒸汽发生器传热管在出厂前需进行100%全管内涡流检测。制造过程中产生的缺陷会导致管材拒收。为了研究管材制造缺陷,对部分拒收缺陷管进行了补充检测。补充检测主要采用了以下几种方式:bobbin探头复探、旋转探头复探、目视检测、渗透检测。通过补充检测发现制造缺陷主要有以下几类:外壁缺陷、单个内壁点状缺陷、单个内壁周向缺陷、内壁环形缺陷等。产生的主要原因为外壁磕碰、内壁夹杂或气孔、轧制不均匀等。