基于鉆具自磁化的螺紋無(wú)損檢測(cè)方法及應(yīng)用.pdf

1、鉆具服役過(guò)程中，工作環(huán)境惡劣，受交變的沖擊載荷，加上結(jié)構(gòu)因素的影響，鉆具螺紋成為應(yīng)力集中區(qū)，是鉆具最容易失效的部位。鉆具螺紋在服役過(guò)程中受地磁場(chǎng)和交變外力的耦合影響，產(chǎn)生自磁化，并在裂紋處產(chǎn)生微弱的磁場(chǎng)信號(hào)?；阢@具自磁化，通過(guò)檢測(cè)這個(gè)微弱的磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)鉆具螺紋實(shí)施無(wú)損檢測(cè),而不需要任何外加磁化場(chǎng)。因此，它是一種有別于磁粉、超聲和傳統(tǒng)漏磁檢測(cè)的無(wú)損檢測(cè)新方法。 對(duì)鉆具螺紋根部周向裂紋的磁偶極子模型和有限元模型的計(jì)算表明，基于鉆具自

2、磁化，采用霍爾元件陣列探頭周向掃描的方式，檢測(cè)得到的周向裂紋信號(hào)成明顯的“帽”狀特征，這一理論計(jì)算的結(jié)果得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 此外，通過(guò)與磁粉、超聲和常規(guī)漏磁等多種常規(guī)檢測(cè)方法對(duì)比實(shí)驗(yàn)和分析，基于鉆具自磁化的檢測(cè)方法適用范圍廣泛，不僅不受鉆具內(nèi)、外螺紋種類和規(guī)格的限制，而且同時(shí)適用于鉆具螺紋表面和隱藏在內(nèi)部的周向裂紋檢測(cè)，并且對(duì)縱向裂紋、孔洞以及內(nèi)壁腐蝕等多種其它不同類型的缺陷也同樣適用。而且，在適用對(duì)象、缺陷的定量以及受人為因素的

3、影響等方面，較之常規(guī)檢測(cè)方法具有明顯的優(yōu)越性。 鉆具螺紋的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)格多樣，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了“車式”、“懸臂式”、“卡盤(pán)式”和“夾持式”等多種不同形式的檢測(cè)裝置，研制出相應(yīng)的基于鉆具自磁化的螺紋缺陷檢測(cè)儀器，并在鉆具螺紋檢測(cè)的生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用。實(shí)踐表明，該檢測(cè)儀器檢測(cè)靈敏度較高，可以檢測(cè)到小到的周向裂紋和的通孔缺陷，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擺脫了常規(guī)漏磁檢測(cè)中體積龐大、質(zhì)量笨重的磁化器，操作方便、快捷，檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定、可靠，具有廣