在(zai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)工(gong)業(ye)中，目前有多(duo)(duo)種采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)式，其(qi)中機(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)最為(wei)(wei)(wei)普(pu)遍和重要，尤其(qi)是(shi)有桿泵采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)，典型(xing)的(de)(de)有桿泵抽油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)系統的(de)(de)組(zu)成如圖7-13所示。早在(zai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)工(gong)業(ye)問世時，我國所開發的(de)(de)大多(duo)(duo)數(shu)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)井開采(cai)(cai)(cai)(cai)階段都(dou)已進入了(le)中、高含水期，許(xu)多(duo)(duo)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)井的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)式由原(yuan)來的(de)(de)自(zi)噴式采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)轉為(wei)(wei)(wei)機(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)式，有些油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)井甚(shen)至最初(chu)的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)式就是(shi)機(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)。據(ju)(ju)相關資料數(shu)據(ju)(ju)統計(ji)，目前全(quan)國機(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)井已占油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)井總數(shu)的(de)(de)90％以上，機(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)井中90％以上皆為(wei)(wei)(wei)有桿泵采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)式，可見(jian)有桿泵采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)式已在(zai)我國的(de)(de)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)開采(cai)(cai)(cai)(cai)中占據(ju)(ju)了(le)舉足輕重的(de)(de)地位。
抽油(you)桿是抽油(you)機與(yu)深井泵之間(jian)傳遞動力的重(zhong)要部件，長期在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)中(zhong)承受著交變載荷(he)，極易(yi)形成如裂(lie)紋、腐(fu)蝕(shi)坑（麻點）及偏磨等缺(que)陷，從而(er)會降低自身強(qiang)度，嚴重(zhong)時(shi)導致斷桿事(shi)故。為提高抽油(you)桿循環利用率，一(yi)種舊抽油(you)桿的再制造(zao)新工藝-冷拔復(fu)新制造(zao)工藝被廣泛使(shi)用。在(zai)(zai)此過程(cheng)中(zhong)，首先需要對抽油(you)桿進行(xing)無損檢測(ce)，然(ran)后根據(ju)抽油(you)桿質(zhi)量狀況(kuang)采取合適的修復(fu)工藝。
常規抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)整體結構如圖7-14所示，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體一(yi)般(ban)為實心圓(yuan)形(xing)斷面(mian)的鋼(gang)桿(gan)(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)(gan)徑(jing)較大時，也有空心結構，兩(liang)端為鐓(dui)粗(cu)的桿(gan)(gan)(gan)頭，由(you)外螺紋(wen)接頭、應(ying)力卸荷槽、推承面(mian)臺肩、方(fang)徑(jing)扳(ban)手、鐓(dui)粗(cu)凸緣(yuan)和圓(yuan)弧過(guo)渡區構成。外螺紋(wen)接頭與(yu)接箍相(xiang)連，方(fang)徑(jing)扳(ban)手裝(zhuang)卸抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)接頭時用于(yu)卡住(zhu)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)鉗(qian)。
常用抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)規格按桿(gan)(gan)體的外(wai)徑一共分(fen)(fen)為6種，分(fen)(fen)別是φ13mm、φ16mm、φ19mm、Φ22mm、φ25mm和ф28mm（1／2in、5／8in、3／4in、7／8in、1in和11／8in），長(chang)度(du)一般(ban)(ban)為7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標(biao)準，常規鋼(gang)制抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)長(chang)度(du)一般(ban)(ban)為7.62m、8m和9m。常用抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)主(zhu)要規格參數見(jian)表7-2。
抽油(you)(you)桿作為(wei)連接井上抽油(you)(you)機和井下抽油(you)(you)泵(beng)柱(zhu)塞之間(jian)的連桿，其產生的最(zui)典(dian)型缺陷形式就(jiu)是磨(mo)損(sun)。抽油(you)(you)桿與抽油(you)(you)管之間(jian)的磨(mo)損(sun)形式主(zhu)要包括機械磨(mo)損(sun)、磨(mo)料磨(mo)損(sun)和電(dian)化學腐(fu)蝕。
機械磨(mo)(mo)損(sun)(sun)是(shi)單純的(de)(de)抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體與(yu)油(you)管(guan)體發(fa)生偏磨(mo)(mo)，影響因素眾多，常見誘因包(bao)括井眼軌跡形狀(zhuang)、桿(gan)(gan)(gan)柱結構(gou)及工作參數(shu)的(de)(de)配合。這種常見的(de)(de)桿(gan)(gan)(gan)體缺陷主要表(biao)現在(zai)兩個方面：在(zai)桿(gan)(gan)(gan)體撓(nao)度(du)(du)相(xiang)對較小的(de)(de)位置(zhi)，抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接箍與(yu)抽油(you)管(guan)內壁極易產生碰撞摩(mo)擦，由于(yu)油(you)管(guan)的(de)(de)摩(mo)擦面相(xiang)對較大，因此磨(mo)(mo)損(sun)(sun)程度(du)(du)較輕(qing)，但是(shi)桿(gan)(gan)(gan)體接箍和桿(gan)(gan)(gan)頭部分磨(mo)(mo)損(sun)(sun)嚴(yan)重(zhong)；在(zai)抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體撓(nao)度(du)(du)相(xiang)對較大的(de)(de)地方，抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接箍與(yu)抽油(you)管(guan)內壁產生摩(mo)擦碰撞的(de)(de)同時，桿(gan)(gan)(gan)本體與(yu)油(you)管(guan)內壁也會產生摩(mo)擦，磨(mo)(mo)損(sun)(sun)比較嚴(yan)重(zhong)，導致桿(gan)(gan)(gan)體出現嚴(yan)重(zhong)偏磨(mo)(mo)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)缺陷是一(yi)種廣(guang)泛存(cun)在的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學現象，受介(jie)質(zhi)環境的(de)(de)(de)影響(xiang)巨大(da)(da)。桿(gan)體(ti)的(de)(de)(de)偏磨與腐(fu)(fu)蝕(shi)缺陷并(bing)不是簡單的(de)(de)(de)累(lei)加(jia)，而是兩者結合(he)，相(xiang)互(hu)作用，促使更大(da)(da)的(de)(de)(de)破壞產(chan)生。當桿(gan)體(ti)表(biao)面(mian)(mian)被活化(hua)，成為電(dian)(dian)(dian)化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)陽(yang)極，則形成大(da)(da)陰極小陽(yang)極的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)，而產(chan)出液是強(qiang)電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)，具有強(qiang)腐(fu)(fu)蝕(shi)性，對電(dian)(dian)(dian)化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)起到一(yi)個催化(hua)作用。其中，陽(yang)極則首(shou)當其沖，即發生桿(gan)體(ti)偏磨的(de)(de)(de)位置會優先發生電(dian)(dian)(dian)化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)，導(dao)致產(chan)生桿(gan)體(ti)偏磨的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)更加(jia)粗糙，加(jia)劇磨損。抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)的(de)(de)(de)常(chang)見缺陷如圖(tu)7-15所示。
一、檢測(ce)原理
直流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)利用直流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)產(chan)生(sheng)恒(heng)(heng)定的(de)磁(ci)(ci)場(chang)對被檢測(ce)構(gou)件進行(xing)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)，其可分為恒(heng)(heng)定直流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)和脈(mo)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)。恒(heng)(heng)定直流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)對電(dian)(dian)源要求(qiu)較(jiao)(jiao)高(gao)，整流(liu)后產(chan)生(sheng)波動(dong)范圍較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)直流(liu)電(dian)(dian)，以免(mian)產(chan)生(sheng)磁(ci)(ci)場(chang)波動(dong)而降低(di)檢測(ce)信號的(de)信噪比(bi)。磁(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)因被測(ce)構(gou)件的(de)截(jie)面(mian)積不同而發生(sheng)變化(hua)(hua)，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度(du)的(de)大(da)小(xiao)通過控制輸(shu)入電(dian)(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)來實現調節。脈(mo)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)在電(dian)(dian)氣實現上相對容易，是剩磁(ci)(ci)法檢測(ce)中較(jiao)(jiao)常使用的(de)直流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)方式。
交(jiao)流(liu)磁(ci)化是(shi)向(xiang)磁(ci)化器中施以(yi)交(jiao)變電流(liu)，進而產生交(jiao)變的(de)(de)磁(ci)化場(chang)。但由(you)于趨膚效應(ying)，磁(ci)化場(chang)僅(jin)存在于被檢(jian)測構(gou)件表面，因(yin)此，交(jiao)流(liu)磁(ci)化適合用于鐵磁(ci)性構(gou)件表面或(huo)近表層缺陷的(de)(de)檢(jian)測。
永(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)以(yi)永(yong)久(jiu)(jiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)作為磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)源(yuan)對鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性構件施加磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。在永(yong)久(jiu)(jiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)中(zhong)通常采(cai)用磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、銜鐵(tie)以(yi)及鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性構件構成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)回路(lu)。它(ta)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場與恒(heng)定(ding)直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)產生的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場有相通性，但磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度的(de)調整(zheng)不(bu)如后者方便(bian)，其磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)路(lu)一(yi)旦確定(ding)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度大小便(bian)不(bu)可(ke)調整(zheng)。永(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)吸力很大，對抽油(you)桿的(de)前行和檢(jian)測探頭的(de)合攏均會帶來不(bu)便(bian)。
檢(jian)測(ce)系統(tong)主(zhu)要是(shi)針對(dui)水平(ping)放(fang)置(zhi)在(zai)修復車間(jian)內的(de)在(zai)用抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)（即舊抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)）進行檢(jian)測(ce)。考慮抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)徑較(jiao)細且(qie)兩(liang)端存在(zai)較(jiao)大(da)的(de)變徑區(qu)域，永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)的(de)吸力大(da)且(qie)尺(chi)寸規(gui)格確定(ding)(ding)后無法進行磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)的(de)調節，對(dui)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)的(de)水平(ping)運動、磁(ci)(ci)化(hua)的(de)均勻性和檢(jian)測(ce)探頭張緊均造成不利影響。直(zhi)流線圈磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)具(ju)有可調節磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)的(de)靈活性，該方式能夠在(zai)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體內部產生穩定(ding)(ding)、均勻的(de)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)，獲得(de)分辨(bian)(bian)率(lv)良好的(de)缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)。此外，從漏磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)處理角(jiao)度(du)來(lai)看，缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)承載著缺(que)陷(xian)(xian)的(de)相(xiang)關信(xin)息，為了更好地辨(bian)(bian)識出抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)的(de)缺(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)(hao)，勵磁(ci)(ci)電流與缺(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)(hao)頻(pin)(pin)率(lv)之間(jian)的(de)差距越(yue)(yue)大(da)越(yue)(yue)好。對(dui)于一般(ban)的(de)檢(jian)測(ce)速度(du)來(lai)說，缺(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)(hao)的(de)頻(pin)(pin)率(lv)范圍是(shi)幾十(shi)赫茲(zi)到上百(bai)赫茲(zi)，故勵磁(ci)(ci)電流頻(pin)(pin)率(lv)應該采用低(di)頻(pin)(pin)或者高頻(pin)(pin)。
對于細長鐵磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)構件(jian)，磁(ci)(ci)(ci)化方(fang)式(shi)有單(dan)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)圈(quan)(quan)和雙磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)圈(quan)(quan)兩種方(fang)式(shi)，如圖7-16所示。單(dan)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)圈(quan)(quan)方(fang)式(shi)中，為(wei)了(le)滿足檢測一致(zhi)性(xing)(xing)要求，通常將(jiang)檢測探頭放置于磁(ci)(ci)(ci)化器內部(bu)。從而(er)導致(zhi)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內外徑增(zeng)大，磁(ci)(ci)(ci)通量在抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體外的空(kong)氣中損失(shi)大，磁(ci)(ci)(ci)化效(xiao)率低(di)且磁(ci)(ci)(ci)化效(xiao)果(guo)差。采用雙勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)進行軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)化時，不僅可(ke)以縮減線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內外徑，增(zeng)大抽(chou)油(you)桿(gan)的磁(ci)(ci)(ci)化強度，增(zeng)加抽(chou)油(you)桿(gan)的有效(xiao)磁(ci)(ci)(ci)化區域，提(ti)高磁(ci)(ci)(ci)化效(xiao)率，而(er)且檢測探頭可(ke)以布(bu)(bu)置在兩個(ge)檢測線(xian)(xian)圈(quan)(quan)中間部(bu)位。根據霍姆赫茲線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的磁(ci)(ci)(ci)場(chang)分布(bu)(bu)，雙線(xian)(xian)圈(quan)(quan)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)化在抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體內部(bu)更(geng)易(yi)形(xing)成密集而(er)均勻的軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)，有助于提(ti)高檢測信號的靈敏度和穩定性(xing)(xing)。
以直徑(jing)φ25mm抽(chou)油桿中(zhong)心線(xian)為中(zhong)心建立2D對稱有限元(yuan)模型，利用ANSYS仿真軟件計算獲得不同(tong)磁(ci)化方(fang)式下(xia)的抽(chou)油桿中(zhong)心線(xian)方(fang)向的磁(ci)感(gan)應強度，如圖7-17所示(shi)。
從(cong)圖7-17分(fen)析可(ke)知，雙(shuang)線(xian)圈(quan)(quan)在(zai)抽(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)內更易獲得均(jun)勻且磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度相對較(jiao)大的(de)軸向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)，均(jun)勻軸向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)接近2.2T，且兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)軸向間距達到(dao)了150mm。基于(yu)(yu)雙(shuang)線(xian)圈(quan)(quan)軸向直流磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)抽(chou)(chou)油桿(gan)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)自動檢測(ce)方案如圖7-18所示(shi)，通過軸向布置兩個直流勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)將抽(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)到(dao)飽和(he)或近飽和(he)狀態，當抽(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)表(biao)面有缺陷(xian)存在(zai)時，抽(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)缺陷(xian)處局部(bu)材(cai)料的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)導率會降低，磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻增大，抽(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)內部(bu)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)會發生(sheng)畸(ji)變，從(cong)而導致(zhi)部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)泄漏(lou)到(dao)空氣中(zhong)，形(xing)成(cheng)缺陷(xian)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，然后被處于(yu)(yu)雙(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)中(zhong)間的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)傳感器(qi)拾取，繼(ji)而將漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)轉換為電壓(ya)信(xin)(xin)(xin)號(hao)，之后經(jing)過信(xin)(xin)(xin)號(hao)放(fang)大器(qi)進行(xing)(xing)信(xin)(xin)(xin)號(hao)放(fang)大和(he)濾(lv)波處理，并(bing)進入A-D轉換器(qi)，完成(cheng)對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)調理和(he)采集，最終漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)數字信(xin)(xin)(xin)號(hao)進入計算機(ji)上位機(ji)軟件進行(xing)(xing)分(fen)析處理和(he)顯示(shi)。
二、整體方案(an)
抽(chou)油桿(gan)(gan)漏磁自動(dong)(dong)(dong)(dong)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)總體(ti)布局如圖7-19所示。抽(chou)油桿(gan)(gan)漏磁自動(dong)(dong)(dong)(dong)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)系統主(zhu)要包括：料架、氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)翻(fan)料機(ji)構(gou)、傳(chuan)送機(ji)構(gou)、氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置、檢(jian)(jian)(jian)測(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)跟(gen)蹤機(ji)構(gou)。氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)翻(fan)料機(ji)構(gou)完成待(dai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)抽(chou)油桿(gan)(gan)從上料架到(dao)傳(chuan)送輪以及(ji)下(xia)料分選(xuan)區的(de)傳(chuan)遞工(gong)作；氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置主(zhu)要用于(yu)壓緊(jin)和(he)扶(fu)正(zheng)抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)，使其平穩地通過(guo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)設備；檢(jian)(jian)(jian)測(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)跟(gen)蹤機(ji)構(gou)用于(yu)實現探頭(tou)緊(jin)貼桿(gan)(gan)體(ti)表面，并保(bao)證抽(chou)油桿(gan)(gan)接箍的(de)順利通過(guo)。
抽油桿(gan)漏磁自動(dong)檢(jian)測流程分為以下幾步：
1）氣動上(shang)翻料(liao)機(ji)構(gou)將(jiang)待檢(jian)測抽油桿從上(shang)料(liao)架送至傳送線(xian)，抽油桿在(zai)傳送機(ji)構(gou)的驅動下勻速傳送至檢(jian)測主機(ji)。
2）對(dui)磁(ci)化器(qi)通(tong)以直流電，使(shi)得磁(ci)化器(qi)產生穩定的(de)軸向(xiang)磁(ci)化場(chang)，將抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)軸向(xiang)磁(ci)化至飽和(he)或(huo)近飽和(he)狀態(tai)。當抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)存在缺陷時，缺陷處便會產生相(xiang)應的(de)漏磁(ci)場(chang)。
3）缺陷漏磁(ci)場被漏磁(ci)傳感器(qi)拾取，并(bing)轉(zhuan)換(huan)為電壓信號(hao)，之后依次經過信號(hao)放大、濾(lv)波、A-D轉(zhuan)換(huan)，然后完(wan)成(cheng)采集，最后進(jin)(jin)入(ru)計算機的(de)上(shang)位機軟件進(jin)(jin)行顯示(shi)和(he)處理。
4）抽(chou)油桿(gan)(gan)檢(jian)測(ce)完成之后，利用退磁(ci)器實現(xian)退磁(ci)，之后進(jin)行下(xia)一根(gen)抽(chou)油桿(gan)(gan)的循環檢(jian)測(ce)。
1. 壓緊扶正裝置
如(ru)圖7-20所示(shi)，檢測(ce)主機(ji)(ji)由前后兩(liang)個(ge)壓緊(jin)扶正(zheng)裝置、中間(jian)檢測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)板(ban)以及磁化器(qi)集于一(yi)體，組(zu)(zu)成一(yi)個(ge)完整的檢測(ce)設備單(dan)元。氣(qi)動壓緊(jin)扶正(zheng)裝置如(ru)圖7-21所示(shi)，主要(yao)由兩(liang)個(ge)單(dan)級臥式(shi)擺線針形電動機(ji)(ji)、上下壓緊(jin)輪、底部(bu)支(zhi)撐(cheng)氣(qi)囊和頂部(bu)超薄(bo)傳(chuan)動氣(qi)缸組(zu)(zu)成。壓緊(jin)扶正(zheng)裝置的主要(yao)功能是實現傳(chuan)動構件(jian)的導向和驅動，使其平穩通(tong)過(guo)檢測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)板(ban)。
2．檢測探(tan)頭
在(zai)(zai)漏磁(ci)檢測(ce)(ce)中(zhong)，被檢測(ce)(ce)的(de)(de)(de)量包括磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)梯度(du)，兩者存在(zai)(zai)根本(ben)區別。感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線圈和霍(huo)爾元(yuan)件的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用也存在(zai)(zai)根本(ben)的(de)(de)(de)不同：感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線圈感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)是(shi)空(kong)(kong)間內磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)梯度(du)，也即(ji)變化(hua)程度(du)，與磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)及其空(kong)(kong)間分布(bu)有關；霍(huo)爾元(yuan)件感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)是(shi)空(kong)(kong)間內某(mou)點的(de)(de)(de)磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)絕對值。為實現(xian)各(ge)類缺(que)陷的(de)(de)(de)全(quan)覆蓋檢測(ce)(ce)，根據檢測(ce)(ce)桿(gan)體缺(que)陷產生的(de)(de)(de)信號(hao)特性選擇霍(huo)爾元(yuan)件和感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線圈兩種(zhong)傳感(gan)(gan)(gan)器同時作為磁(ci)敏感(gan)(gan)(gan)元(yuan)件，如(ru)圖7-22所示。
根據霍(huo)(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)和感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)輸出(chu)(chu)特性，感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)雙排(pai)交錯布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，相(xiang)(xiang)鄰(lin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)串聯輸出(chu)(chu)，感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)平放布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，可最大限度地(di)拾取缺陷漏磁(ci)信(xin)號(hao)軸向分量；霍(huo)(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)單排(pai)立(li)裝布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，有效拾取缺陷漏磁(ci)信(xin)號(hao)軸向分量，相(xiang)(xiang)鄰(lin)霍(huo)(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)檢測(ce)信(xin)號(hao)并聯輸出(chu)(chu)，磁(ci)敏(min)感(gan)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)全覆蓋(gai)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，如圖(tu)7-23所示。將16個感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)及8個霍(huo)(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)均布(bu)(bu)于整圓周(zhou)范圍內，相(xiang)(xiang)鄰(lin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)中心距約為(wei)8mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)串聯輸出(chu)(chu)；相(xiang)(xiang)鄰(lin)霍(huo)(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)中心相(xiang)(xiang)距約為(wei)11mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)霍(huo)(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)并聯后單通道輸出(chu)(chu)，檢測(ce)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)時需(xu)注意方位保持(chi)一致。
同時，在感應線圈中放置聚磁鐵心，感應線圈和聚磁鐵心的長、寬、高尺寸分別為：6mm×2mm×3mm和5mm×1.5mm×3mm。為給傳感器提供良好的工作環境，并延長使用壽命，將感應線圈和霍爾元件安裝在瓦狀探靴內部，并且在探靴工作表面噴涂耐磨陶瓷。檢測探靴的結構設計如圖7-24所示，單個瓦狀探靴的有效覆蓋角度為α，相鄰瓦狀探靴交錯β角度布置，從而實現抽油桿的全覆蓋檢測。
三、現場應(ying)用(yong)
抽(chou)(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)漏磁自動(dong)化檢測(ce)系統實物(wu)如圖7-25所示，該系統可(ke)檢測(ce)的(de)抽(chou)(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)規格范圍(wei)為(wei)φ19～Φ48mm。通過對磁化器(qi)、傳(chuan)感器(qi)和檢測(ce)探靴的(de)設計，可(ke)對抽(chou)(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體表面的(de)裂紋、點狀腐蝕等缺陷進行全(quan)面可(ke)靠(kao)的(de)檢測(ce)。整個(ge)檢測(ce)過程可(ke)實現自動(dong)化，包括抽(chou)(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)上料(liao)、傳(chuan)送、檢測(ce)、分級、標記和退磁等所有檢測(ce)過程，具有良好的(de)工程應(ying)用價值，為(wei)抽(chou)(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)的(de)修復(fu)提(ti)供了(le)基礎(chu)。
