脉冲涡流方法过油管检测套管横向裂缝研究.pdfVIP

学兔兔 第5O卷第 24期 机 械 工 程 学 报 V_01．50 N O．24 2014年 l2月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Dec． 2O14 DoI：lO．3901J／ME．2014．24．001 脉冲涡流方法过油管检测套管横向裂缝研究木 付跃文 喻星星 ，2 (1．南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室 南昌 330063； 2．长沙航空职业技术学院 长沙 410124) 摘要：油井套管横向裂缝是可能导致套管断裂的严重危害性缺陷。通过有限元仿真与实际试验 ，研究利用脉冲涡流检测技术 使用横向探头通过油管检测套管的横向裂缝缺陷的问题。仿真给出不同检测方式的管道涡流分布、磁场分布及其变化，以及 接收线圈的电压。从仿真结果可观察出，套管壁涡流最强的区域并非横向探头正对的区域，而是平行于横向探头轴线的区域。 横向裂缝平行于横向探头轴线时对涡流场的扰动最大。磁场的分布及其变化规律与涡流场情况类同。据此可解释为何横向探 头轴线平行于横向裂缝时检测灵敏度会高于横向探头轴线垂直于横向裂缝时。实际的检测试验结果与仿真结果一致，并且显 示了实际检测中横向探头轴线平行于横向裂缝时的检测灵敏度显著高于垂直于裂缝时。 关键词：脉冲涡流；套管；油管；裂缝；有限元 中图分类号：TGl15 ResearchonTransverseCrackDetectioninCasingthroughTubingUsing PulsedEddyCurrentM ethod FUYuewen1 YU Xingxing， (1．KeyLaboratoryofNondestructiveTestingofMinistryofEducation，NanchangHangkongUniversity, Nanchang330063； 2．ChangshaAeronauticalVocationalandTechnicalCollege，Changsha410124) Abstract：Transversecracksaregreatmenacetocasingsafety dueto theirhighprobabilityto causefracture．Transversecrack detectionincasingthroughtubingwithtransverseprobeusingpulsededdycurrentmehtodissutdiedbyfiniteelementsimulations andexperiments．Distributionsandvariationsoftheeddycurrentsandmagneticfieldsinpipesandvoltagesofthereceivingcoilin differentdetectionsetupsalegiveninthesimulations．Simulationresultsshow thathighesteddycurrentintensityincasingwalldoes notappearinthezonewhichthetransverseprobedirectlyfacesagainstbutthezonewhichtheaxisofthetransverseprobeisparallel to．Thegreatestdisturbanceintheeddycurrentdistributioniscausedwhenthecrackisparalleltohteaxisofthetrnasver