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在氣體鉆井中,井口設備和地面管線普遍存在不可避免的氧腐蝕以及高速氣流攜帶鉆屑對設備和管線的沖蝕問題[1]。特別是在井口管線的彎頭處,承受的來自鉆屑的碰撞次數更多以及受到的撞擊力更大,使得彎頭承受來自流體以及鉆屑的壓力更大,導致彎頭處受沖蝕減薄的速率比其他直線管道更快。而且實際鉆井中還可能遇到地層出水或地層產氣含H2S和CO2等酸性氣體的情況,這些都會加大氣體鉆井的井控風險。文章介紹一種用陣列傳感器對管道彎頭的在役無損檢測研究方法,該方法是在國內對彎頭研究基礎上的進一步研究,具體結合氣體鉆井的實際工況,提出了一種可行性方法。
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設計并研制了一種采用平面PCB板工藝制作的線圈陣列式電渦流傳感器,包括采用計算公式確定了平面圓形螺旋線圈的相關參數;采用ANSOFT有限元軟件進行仿真,分析了試件裂紋缺陷處渦流場的分布狀態;以非鐵磁性材料鋁板作為被測試件,對其上的預制裂紋進行檢測,證明了這種平面線圈陣列傳感器工作的有效性.結果表明,這種平面線圈陣列式電渦流傳感器能夠有效檢測鋁板上的微小裂紋,且信號幅值等輸出信號參數和裂紋的幾何參數之間具有較好的相關性.
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