隔水管焊缝裂纹交流电磁场快速检测技术研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:blueivan69
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文受“十三五”国家科技重大专项课题“海洋深水油气田开发工程技术(三期)”子课题“深水隔水管-水下井口全寿命完整性技术及工程应用”资助,针对隔水管焊缝快速无损检测的技术需求,在国内外隔水管焊缝检测标准的基础上,基于交流电磁场检测技术,开展隔水管焊缝及热影响区快速检测技术研究;借助COMSOL有限元仿真软件,建立隔水管环焊缝及热影响区三维电磁场仿真模型,设计适用于隔水管环焊缝及热影响区阵列快速检测探头;开发隔水管环焊缝裂纹快速应用检测系统;开展隔水管试件焊缝及热影响区裂纹快速检测实验,实现焊缝检测标准要求下裂纹快速检出并报警。结果表明:基于交流电磁场隔水管焊缝快速检测系统在阵列检测探头一次扫查的情况下,可快速检出隔水管环焊缝及热影响区的裂纹,为隔水管安全检测及维修决策提供技术支撑。本文围绕以下内容展开研究:(1)隔水管环焊缝ACFM检测方案应用针对当前隔水管焊缝及热影响区快速无损检测的技术需求,分析国内外隔水管焊缝裂纹检测标准,对几种无损检测技术在隔水管焊缝缺陷检测方面的优缺点作出对比,借助交流电磁场快速检出焊缝及热影响区表面裂纹的优势,将交流电磁场技术应用在隔水管环焊缝裂纹的检测。(2)隔水管环焊缝仿真模型的建立及阵列探头设计借助COMSOL有限元仿真软件,建立隔水管环焊缝及热影响区三维仿真模型,分析裂纹周围磁场畸变规律,确定焊缝及热影响区裂纹的特征信号;基于隔水管环焊缝的特点,结合数值仿真分析与检测实验结果,优化影响探头结构的重要参数(传感器间距排布、提离高度等),开发设计隔水管环焊缝裂纹阵列快速检测探头。(3)隔水管环焊缝裂纹检测系统开发结合实验室硬件系统,优化采集模块、激励模块、稳压电源模块和信号调理模块;借助Lab VIEW编程软件,根据隔水管环焊缝裂纹阵列检测探头的结构特点,开发隔水管环焊缝交流电磁场快速检测软件,构建完整的探头-机箱-软件为一体的隔水管环焊缝裂纹快速检测系统。(4)隔水管环焊缝裂纹检测技术实验及结果分析利用隔水管环焊缝裂纹缺陷检测系统,开展实验室其他试块和隔水管裂纹缺陷的实验,获取阵列检测探头及系统的精度和灵敏度,并设定阈值报警参数,最终实现隔水管环焊缝及热影响区深度为1mm的裂纹100%快速检出并报警,为隔水管安全检测与维修决策提供技术上的支持。
其他文献
烟气轮机是催化裂化装置中的主要能量回收设备。但是叶片结垢时常会诱发烟气轮机非正常停工,不容忽视。为了研究烟气轮机内部气固两相真实流动情况,本文建立颗粒沉积模型,并采用自定义函数的方法修正了Fluent中的固有沉积模型;讨论烟气轮机入口雷诺数以及叶片粗糙度对颗粒沉积的影响规律,探讨不同Stokes数的非球形颗粒在烟气轮机内部沉积和反弹的动力学行为。首先,本文采用RNG k-ε模型计算烟气轮机内部气相
目前我国油田的开发已经创造了高产记录,油井的含水率增大导致油田产能逐年递减,采取有效的措施提高石油的产能及质量是油田开发的关键。低速大扭矩永磁同步电机作为新型采油系统动力装置,其工作过程中自身产生的振动是影响运行稳定性的重要因素。本文完成了模拟井下采油的低速大扭矩永磁同步电机负载试验,根据转矩波动测试结果,从电机结构参数及控制策略两方面开展了电磁振动抑制方案研究。首先利用实验室现有样机及设备,根据
目前,井筒完整性概念及其在油气井管理方面的地位逐渐被重视,油气井井筒完整性概念最早应用于国外的油气田管理方面。由井筒完整性失效统计分析可知,套管失效是导致井筒完整性失效的主要因素。本文从井筒完整性的角度出发,在井屏障因素研究的基础上,考虑套管失效的主要风险因素。建立水平井段套管失效的风险评价模型,选取相应的安全评价方法,对井筒完整性模型中套管失效因素进行风险评价。首先,本文通过查阅文献并分析现场经
游梁式抽油机以其结构简单、可靠性高等诸多优点,占据采油设备的绝大多数。但其耗能较高,大大降低了企业的生产利润,而影响抽油机能耗的最主要原因是抽油机的不平衡,且人为调节困难、危险性高、平衡精度低,不利于抽油机的节能,因此研究一种可自动调节平衡的游梁抽油机是非常有必要的。本文针对现有游梁式抽油机存在的问题,设计了一种可以自动调节平衡的游梁抽油机。它可根据抽油机的运行参数自动判断抽油机的平衡状态,实时调
近年来,天然气作为一种优质清洁的能源获得了空前的发展,不同含碳量的天然气净化工艺不同,需要根据天然气中CO2含量进行合理选择,常规全贫液胺法脱碳工艺多应用于要求深度脱碳的场合,采用一段吸收一段再生工艺,系统胺液再生热量全由再沸器提供,热耗大;而当天然气含碳量较高(CO2大于10%)且对净化效果要求不高时,为节能降耗,多采用分段吸收即贫液-半贫液天然气脱碳工艺。目前,我国对贫液-半贫液天然气脱碳工艺
内涂层技术凭借其良好的技术优势以及显著的经济效益,已成为天然气管道内腐蚀防护的重要手段之一,对延长管道的使用寿命具有重要的意义。而在实际应用中,内涂层剥离、鼓泡等缺陷是导致天然气管道内涂层失效的主要因素,传统的天然气管道检测技术主要针对于管道壁厚的检测,难以实现对内涂层缺陷的检测。因此实现对天然气管道内涂层缺陷的直接检测评定对管道的完整性评价具有重要意义。本文依据超声波在异质界面间的传播规律,通过
水下井口作为油气井和防喷器之间的桥梁,连接作业模式下承担防喷器组(Blowout preventers,BOPs)和套管的共同重量,为钻井作业的过程提供安全保障,在海洋油气开发中起着重要作用。水下井口使用年限一般不超过20年,在其寿命周期内需要进行钻井,完井,修井,打调整井和弃井等多次油井作业。在进行油气井钻井作业时,水下井口通过钻井隔水管与浮式平台相连,承受着海洋环境载荷导致的隔水管动态响应、平
压力管道在服役过程中容易因腐蚀或机械损伤产生缺陷,体积型缺陷是其中最为常见的类型。缺陷不仅会引起应力集中,还可能因疲劳载荷作用而转化为裂纹,严重干扰了在役压力管道的安全运行,甚至会诱发事故。这种缺陷量大面广,在生产中普遍存在,此方面的研究工作迫切需要加强。因此本文对含体积型缺陷管道的研究具有实际意义。本文以有限元模拟为基础,对在复杂载荷作用下含单个及两个椭球型缺陷的埋地管段进行分析,研究缺陷位置和
长宁页岩气区块位于四川盆地,施工规模大,施工的各个环节都需要用水,尤其是压裂完井环节,用水量达到整体用水量的90%之多。整个平台一旦开始压裂,就要求供水连续平稳,这对整个转水系统的节能运行提出了较高要求。本文以长宁页岩气区块供水管网总长度最低为管网优化布局的优化目标,调用最小生成树算法、遗传算法以及蜂群算法等对管网布局进行优化,提出管网布局优化方案;以长宁页岩气区块供水管网投资以及运行费用之和最低
大型预应力LNG储罐作为LNG接收站的重要组成部分,多沿海而建。海洋性大气中的氯离子侵蚀将严重威胁外罐钢筋混凝土罐壁的耐久性及安全性。由于国内对大型LNG储罐的发展较晚,对于其外罐壁的耐久性研究尚处于起步阶段。本文针对LNG外罐罐壁中,长期预应力荷载作用下混凝土中的氯离子传输性能展开研究。采用理论分析加数值模拟的方法,以山东某大型LNG储罐外罐作为研究对象,分析了外罐壁预应力筋的长期预应力损失作用