钻杆漏磁检测原理

2017-01-07 20:59:49来源： 贤集网

漏磁场就是，当材料存在切割磁力线的缺陷时，材料表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化，由于缺陷的磁导率很小，磁阻很大，使磁路中的磁通发生畸变，磁感应线流向会发生变化，除了部分磁通会直接通过缺陷或材料内部来绕过缺陷，还有部分磁通会泄漏到材料表面上空，通过空气绕过缺陷再进入材料，于是就在材料表面形成了漏磁场。

漏磁检测(Magnetic Fluxleakage Testing, MFT)是十分重要的无损检测方法，应用十分广泛。当它与其它方法结合使用时能对铁磁性材料的工件提供快捷且廉价的评定。随着技术的进步，人们越来越注重检测过程的自动化。这不仅可以降低检测工作的劳动强度，还可提高检测结果的可靠性，减少人为因素的影响。

钻杆漏磁检测的首要条件是将钻杆磁化到饱和状态，它决定着钻杆的微小缺陷能否产生出具有足够分辨力的漏磁场信号。永磁磁化以永久磁铁作为励磁装置。由于油管直径小并且壁厚薄，永磁磁化方式可实现油管的饱和磁化，因此永磁磁化在井口油管漏磁检测中得以应用。

然而，对于钻杆的高强度磁化场要求，永磁磁化无法满足。为此，笔者采用直流磁化方法来产生强有力的磁化场，将钻杆管体均匀磁化到饱和状态，以获得稳定。均匀的缺陷漏磁场钻杆的直流轴向磁化通常采用穿过式励磁线圈来实现。穿过式励磁线圈磁化有单励磁线圈磁化和双励磁线圈磁化2种方式。

单励磁线圈磁化方式中，检测探头需放置在磁化器内部，因而线圈内径大，磁通量流失严重，磁化效率低。双励磁线圈磁化方式将探头放在2个线圈之间，可以减小线圈内径，提高磁化效率。同时，双线圈在钻杆内更易形成密集均匀的轴向磁化场，有利于提高检测的灵敏度和稳定性。

据此，得到基于漏磁检测原理的钻杆无损检测方法。通过轴向布置的2个直流励磁线圈对钻杆管体进行饱和磁化，当管体存在缺陷时，缺陷处磁力线会发生畸变，部分磁力线泄漏到空气中，形成漏磁场。安装于励磁线圈中部的检测探头拾取钻杆表面磁场变化，并将缺陷的漏磁信号转换为电压信号，之后经过信号放大调理和采集，最后进入上位机软件进行处理和显示。

红杉中国

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