【正文】
聯(lián)系起來。對于缺陷漏磁場的計(jì)算始于1966年, Shcherbin 和 Zatsepin 兩人采用磁偶極子模型計(jì)算表面開口的無限長裂紋。 國外發(fā)展現(xiàn)狀國外對漏磁檢測技術(shù)的研究很早, Zuschlug[1] 于1933 年首先提出應(yīng)用磁敏傳感器測量漏磁場的思想, 但直至 1947年 Hastings 設(shè)計(jì)了第一套漏磁檢測系統(tǒng), 漏磁檢測才開始受到普遍的承認(rèn)。 清華大學(xué)的李路明、黃松齡等研究了管道的漏磁探傷, 鐵鑄件的漏磁探傷方法[7], 采用有限元分析法研究永磁體幾何參數(shù)對管道磁化效果的影響[8] , 分析漏磁探傷中各種量之間的數(shù)值關(guān)系, 如表面裂紋寬度對漏磁場Y分量影響的問題。國內(nèi)研究漏磁檢測技術(shù)的高校主要有清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)等。 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國從90年代初對漏磁檢測技術(shù)進(jìn)行了研究, 其總體技術(shù)水平落后于歐美等發(fā)達(dá)國家。 實(shí)現(xiàn)鉆桿的有效磁化 鉆桿(鐵磁性材料)在外加磁場的作用下被磁化,當(dāng)有缺陷時(shí),由于材料中缺陷的磁導(dǎo)率比鐵磁性材料本身小,致使磁力線發(fā)生彎曲,并具有一部分磁力線泄漏出材料表面,通過檢測該泄漏磁場,就能有效地檢測出缺陷的存在,從而檢測分析石油鉆桿的疲勞損壞情況。如圖所示,檢測探頭通過連接鉸鏈與連接桿連接在裝有浮動(dòng)彈簧的浮動(dòng)連接裝置上,為防止檢測探頭轉(zhuǎn)動(dòng),把導(dǎo)向連桿桿體部分都設(shè)計(jì)成方形,以實(shí)現(xiàn)探頭的準(zhǔn)確定位保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用彈簧的伸縮性來保證儀器的順利移動(dòng),從而保證檢測順利進(jìn)行。 鉆桿的順利檢測問題鑒于鉆桿是兩頭大中間小的結(jié)構(gòu),對于這種特殊結(jié)構(gòu),為了使檢測儀器能在鉆桿上順利移動(dòng)檢測,檢測儀器機(jī)械部分需要用浮動(dòng)結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。 鉆桿的磁化問題這里在每個(gè)探頭上設(shè)計(jì)了兩個(gè)永磁體對稱分布在檢測探頭的傳感器的兩邊,相距140mm。石油鉆桿(鐵磁性材料)在外加磁場的作用下被磁化,當(dāng)無缺陷時(shí),磁力線絕大部分通過鐵磁性材料,此時(shí)在材料內(nèi)部磁力線分布均勻;當(dāng)有缺陷時(shí),由于材料中缺陷的磁導(dǎo)率比鐵磁性材料本身小,致使磁力線發(fā)生彎曲,并具有一部分磁力線泄漏出材料表面,通過檢測該泄漏磁場,就能有效地檢測出缺陷的存在,從而檢測分析石油鉆桿的疲勞損壞情況。漏磁檢測,可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測方法的不足針對石油鉆桿運(yùn)用漏磁檢測技術(shù)對其進(jìn)行檢測,對其方法的運(yùn)用進(jìn)行探討,為提高石油鉆桿使用效率,掌握其質(zhì)量狀況,減少鉆井事故發(fā)生,從而提高整體經(jīng)濟(jì)效益具有十分積極的意義。預(yù)防鉆桿失效是提高鉆井速度和保障施工安全的重要措施,歷來受到石油及相關(guān)領(lǐng)域?qū)<液同F(xiàn)場工作人員的重視。s examination work.[Keywords]: Drill pipe ,Leakage examination ,Machine design畢業(yè)設(shè)計(jì)正文主體本課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐; 石油鉆桿在油田鉆井工程中,是地面旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)與鉆鋌、鉆頭連接的主要部件,通過它們達(dá)到轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn),大鉤帶動(dòng)鉆頭升降,泥漿送到井底形成循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)鉆頭破碎巖層并連續(xù)鉆進(jìn)。s use increases, drills the column rotational speed to enhance, is also getting higher and higher to the drill rod quality39。s crack detection machine, may examine the existence flaw effectively the drilling tool, reduces the accident potential. The drill rod belongs to the thin walled tube, withstands the axial force, the bending moment, the centrifugal force, the torsion force as well as the moving load function in the well drilling process, the operating mode condition is extremely bad. Specially the deep well, the slant hole, in the drill rod the small flaw possibly causes the mine shaft drilling tool accident. Along with the well drilling technology39。它檢測準(zhǔn)確、速度快,尤其適合于大批量鉆桿的檢測工作。隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展,為提高機(jī)械鉆速,井下動(dòng)力鉆具的使用增多,鉆柱轉(zhuǎn)速提高,對鉆桿質(zhì)量的要求也越來越高。鉆桿屬于薄壁管,在鉆井過程中承受軸向力、彎矩、離心力、扭轉(zhuǎn)力以及動(dòng)載的作用,工況條件極其惡劣。七、工作的主要進(jìn)度與時(shí)間安排(工作量計(jì)算817周,共10周)NO.主要工作周次安排具體時(shí)間備注1選題及準(zhǔn)備第 6 周集中選題2外文翻譯第89周3開題報(bào)告資料檢索,調(diào)研第10周4畢業(yè)設(shè)計(jì)第1117周第13周期中檢查5論文審查評閱,答辯下學(xué)期2008年6月上、中旬資料裝訂指導(dǎo)教師審查意見評閱教師評語答辯會(huì)議記錄鉆桿漏磁檢測機(jī)械部分設(shè)計(jì)摘要學(xué)生所在系部: 機(jī)械系 指導(dǎo)老師所在單位:長江大學(xué)學(xué)生: 陳明亮 指導(dǎo)老師: 楊雄 [摘 要]:常見的井下鉆具事故多是由于疏于檢測致使有嚴(yán)重缺陷的鉆具下井造成的。做好畢業(yè)設(shè)計(jì),前提必須了解研究目的和主攻方向,要進(jìn)行大量的資料收集以及計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì),所以需要經(jīng)常去圖書館和機(jī)房查閱資料。如圖4所示,探頭芯由2個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸通過連接桿連接在裝有浮動(dòng)彈簧的浮動(dòng)臂上,可以產(chǎn)生2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng),一個(gè)移動(dòng)自由度浮動(dòng),中間通過另一矯正彈簧來對其姿態(tài)進(jìn)行對中復(fù)位,以實(shí)現(xiàn)在具有3個(gè)自由度的同時(shí)還能進(jìn)行姿態(tài)矯正。探頭芯最佳檢測姿態(tài)的實(shí)現(xiàn)主要由其徑向浮動(dòng)、軸向和周向轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)浮動(dòng)自由度來完成的。檢測探頭由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿著被測鉆桿軸向移動(dòng)對其進(jìn)行全面掃查檢測,驅(qū)動(dòng)支撐滾輪內(nèi)置式懸掛安裝,這樣使得探頭儀沿被測鉆桿軸向跨度小,從而使得移動(dòng)檢測探頭儀能夠到達(dá)被測鉆桿端部極限位,減小了檢測盲區(qū)。磁化器將被測鉆桿進(jìn)行局部軸向磁化。五、主要研究內(nèi)容需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路漏磁檢測調(diào)節(jié)部分的設(shè)計(jì):針對變徑鉆桿直徑不同的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了移動(dòng)檢測探頭儀,其結(jié)構(gòu)如圖3 。使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,智能管道爬行器 主攻方向檢測過程非自動(dòng)化、檢測結(jié)果很大程度上依賴于人的主觀判斷,以及檢測效率低下這一現(xiàn)狀。 清華大學(xué)的李路明、黃松齡等研究了管道的漏磁探傷, 鐵鑄件的漏磁探傷方法[7], 采用有限元分析法研究永磁體幾何參數(shù)對管道磁化效果的影響[8] , 分析漏磁探傷中各種量之間的數(shù)值關(guān)系, 如表面裂紋寬度對漏磁場Y分量影響的問題。國內(nèi)研究漏磁檢測技術(shù)的高校主要有清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)等。國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國從90年代初對漏磁檢測技術(shù)進(jìn)行了研究, 其總體技術(shù)水平落后于歐美等發(fā)達(dá)國家。1975 年, Hwang 和Lord 采用有限元方法對漏磁場進(jìn)行分析, 首次把材料內(nèi)部場強(qiáng)和磁導(dǎo)率與漏磁場幅值聯(lián)系起來。對于缺陷漏磁場的計(jì)算始于1966年, Shcherbin 和 Zatsepin 兩人采用磁偶極子模型計(jì)算表面開口的無限長裂紋。國外研究概況國外對漏磁檢測技術(shù)的研究很早, Zuschlug[1] 于1933 年首先提出應(yīng)用磁敏傳感器測量漏磁場的思想, 但直至 1947年 Hastings 設(shè)計(jì)了第一套漏磁檢測系統(tǒng), 漏磁檢測才開始受到普遍的承認(rèn)。三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱 [1] C. Edwards and S. B. Palaer The p rod magnetization method of magnetic particle inspect ion 25 p 305 British NDT 1983[2] D. L. Atherton, Finite element calculations and puter measurements of magnetic flux leakage patterns for pits. 30 (2) p 159 British Journal of NDT 1988[3] D. L. Atherton, Magnetic inspect ion is key to ensuring safe pipelines, 87 (8) Oil and Gas Journals[4] C. Edwards and S. B. Palaer, The p rod magnetizati