[发明专利]基于磁记忆检测的油管无损检测装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油管无损检测系统，尤其涉及一种基于磁记忆检测的油管无损检测系统。

背景技术

在海洋石油开发中，普遍采用无杆抽油方式进行采油作业，井下单根油管在受到管串拉/压作用以及管内外液体压力作用的同时，还受到井下产出液、井下注入液、微生物或菌类的腐蚀以及多相流体(含砂、含气)冲蚀和气蚀作用，使油管在长期工作过程中易于发生失效而引发井下事故，导致异常停产和被迫的修井作业，从而严重影响采油生产。通常，在检修井作业中需要起出井下油管进行探伤检测，以期及时发现油管存在的损伤缺陷，防止严重井下事故的发生。

传统的油管无损检测方法通常包括磁粉检测、超声波检测、射线检测、渗透检测、漏磁检测、涡流检测、电位差检测。其中，磁粉检测的原理是在缺陷处漏磁而吸附磁粉，形成磁痕，提供缺陷显示。可检测表面与次表面缺陷，缺陷性质易辨认，油漆与电镀表面不影响检测灵敏度。限铁磁材料，完全接近工件表面，需检测设备与电源，有剩磁。检测铁磁材料的裂纹比渗透检测灵敏。直接测量裂纹。漏磁检测是利用磁现象来检测铁磁性材料工件表面及近表面缺陷。通过测量铁磁性材料中因缺陷导致的磁导率变化来检测油管的状况。对内壁和外壁检测灵敏度不一致，无法检测均匀腐蚀减薄，须采用磁化装置，设备比笨重，切存在较大盲区。超声波检测用于检测各种材料缺陷，超声波在工件中传播时，材料声学特性和内部组织变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测，来了解材料性能和结构的变化。检测灵敏度高、声束指向性好、对裂纹等危害性缺陷敏感、检出率高，检测厚度与缺陷位置不限，可确定缺陷深度，适用广。需要耦合剂，要求缺陷与波束垂直，多个工件表面可靠近，脉冲反射探伤，其测量精度较高。涡流检测的原理是铁磁线圈在工件中感生涡流，分析工件内部的质量。可检测各种导电材料表面与近表面缺陷。参数控制难，结果解释难，限导电材料。管件，焊缝与堆焊层表面裂纹。间接测量厚度。上述磁粉、漏磁、超声波和涡流检测方法，只能检测出已出现的缺陷，无法从油管损伤的根源，即：微观缺陷或应力集中区上对其技术状态做出早期评定，预防在役油管的疲劳损坏。难以同时检测螺纹、管体和接箍等部位，且对探头与油管之间的接触状况、位置或油管表面状况要求苛刻，检测设备相对复杂，不利于现场使用。

磁记忆检测是20世纪90年代后期在国际上迅速发展起来的一种新的无损检测技术，主要依据承载铁磁性材料在地磁场的激励条件下，在应力和变形集中区域出现的不可逆的特征磁状态变化，确定工件的微观缺陷或应力集中位置及特征，对工件的早期损伤做出明确判断。这种技术无需专门的磁化设备，受提离效应影响小，工作条件要求低，操作快捷、简单、方便，灵敏度、重复精度和可靠性高，更适合于在现场使用，目前已用于飞机起落架、飞机主梁螺孔、涡轮盘、压缩器叶片、涡轮叶片、汽轮机叶片以及压力容器等承力结构件的损伤及各种缺陷检测。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种基于磁记忆技术的油管无损检测系统，本发明系统是利用磁记忆检测功能对油管的损伤进行无损检测，它既可以检测出油管存在的宏观缺陷，又可检测出油管存在的微观缺陷，而且还能进行未来危险的预报，从而提高了企业的油管无损探伤的技术水平和服务质量，保证了海洋石油再用油管在井下服役过程中的安全性，降低了井下安全事故，对实现油管失效事故的主动预防具有深刻影响，同时，本发明也属于目前推崇的环保型海洋石油再用油管检测手段，具有良好的发展前景。

为了解决上述技术问题，本发明基于磁记忆检测的油管无损检测装置予以实现的技术方案是：该检测装置包括油管传送单元、油管检测平台和控制单元，所述油管检测平台包括腿架，所述腿架的上方设有千斤顶，千斤顶上方设有位置调整结构，所述位置调整结构上设有两个磁记忆检测环，所述两个磁记忆检测环，其中，一个是非接触式八通道油管检测环，另一个是非接触式十二通道油管检测环；所述磁记忆检测环内设有巨磁阻传感器，所述巨磁阻传感器通过设置在一支架筒内的一四连杆式传感器支架固定在所述磁记忆检测环内；所述油管传送单元包括由汽缸带动的起升架、管架和由管架支撑起来的传送架，与所述传送架配合的传送轮，所述传动轮由电机带动，还包括用于接收油管位置信号的第一光电传感器和第二光电传感器；所述控制单元包括PC机、通过USB接口与所述PC机连接的采集器、数据存储及处理模块、PLC控制器；所述PLC控制器与所述第一光电传感器和所述第二光电传感器连接，所述采集器与所述巨磁阻传感器连接。

本发明一种基于磁记忆检测的油管无损检测方法，采用上述检测装置，其中，所述采集器为DI710数据采集器；进行油管无损检测的步骤如下：