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石油钻具磁粉探伤检测的方法,磁粉探伤检测的流程

发布时间:2023/4/26 13:35:13

石油钻具通常指石油开采工作中采用的专业工具,主要构件为物理学性能很强的无缝钢管,具有承受疲劳、磨损、交变荷载等优点。此外,石油钻具还包含六方钻杆、钻头、钻铤、钻杆、减震器、稳定器等构件。井下工作时石油钻具运动状态极为复杂,其螺纹部位极易因长期拉力和扭力作用出现裂纹,以致发生断裂事故。因此,需及时采用磁粉探伤技术检测石油钻具,磁粉探伤是一种无损检测方法,具有灵敏度高、操作方便等优点,能迅速有效的检测石油钻具螺纹部位裂纹,并显示出其缺陷,从而有效避免发生危险事故,优化钻具生产效率。


石油钻具螺纹检测方法

石油钻具螺纹检测方法主要有两种,即紫外灯方法、磁化方法,具体为:

(1)紫外灯方法。对石油钻具检测而言,紫外灯具有关键作用,为保证检测效果,紫外灯具中心波长应为365nm,波长要求为320~400nm。此外,检测石油钻具时,紫外灯紫外线和滤光片表面的距离应为380nm,紫外线辐照度保持在超过1000uw/cm²。

(2)磁化方法。石油钻具材质通常为具有抗磁性的合金钢或低合金钢,随着钻具制造技术的发展,钻具制造中逐渐应用硅、钦、锰等元素,但由于石油钻具长期在井下工作,不断重复由地底深处向上提升的运动,所以会出现磁化效应,并使钻具带有一定剩磁。此外,由于石油钻具长度不等,多为几米到十几米,所以磁化石油钻具时,界限通常为0. 8T,检测超过0. 8T的钻具部位,直接喷洒磁悬液;检测不超过0. 8T的钻具部位,经直流线圈磁化局部,最佳磁化时间为3s。石油钻具磁化检测采用的磁悬液由10L煤油和8g 荧光磁粉配置而成,这是细致、复杂的工作,为保证磁悬液质量,必须严格选择密度小、流动性好、磁导率高等的荧光磁粉,选择的煤油必须无毒、无臭味、闪光点高、粘度低。


石油钻具螺纹检测流程

为保证石油钻具螺纹检测效果,螺纹检测通常有以下流程:

(1)检测前,清洁石油钻具,用角磨机打旧螺纹,将锈蚀、泥浆等去除,使螺纹表面恢复金属色。

(2)严格按照上述磁化方法磁化石油钻具。

(3)摇均匀磁悬液,并将配置好的磁悬液以雾状方式缓慢的喷洒于螺纹周围,若钻具多,为避免磁粉沉淀导致漏检,每喷洒10件螺纹需摇晃磁悬液1次。

(4)使用紫外灯仔细观察石油钻具螺纹部位,尤其是根部,最佳灯距为不超过100mm。可用5~10倍放大反光镜对母螺纹进行观察,而且使用紫外灯时,为避免烧伤皮肤和眼睛,严禁紫外光照射皮肤和脸部。

(5)判断钻具螺纹是否正常的标准为磁痕,若螺纹在紫外线照射下呈紫色,说明无裂纹,若呈锯齿状黄绿色荧光亮线,说明有疲劳裂纹。

(6)石油钻具检测若发现缺陷,处理原则为切除疲劳裂纹以及通过车床修复,可用砂轮机打磨疲劳裂纹不超过30mm的钻具螺纹。


目前,石油钻具螺纹荧光磁粉探伤存在诸多问题,即:

(1)检测程序复杂。螺纹荧光磁粉探伤步骤多且复杂,工作人员必须具备丰富经验和操作技能,才能熟练操作,例如紫外灯,若操作失误,可能严重影响工作人员身心健康。

(2)检测装置体积过大。检测装备大会增加重量,不便于随身携带和钻井操作,且极易消耗体力,给钻井工作效率造成一定影响。

(3)具有局限性。石油钻具螺纹荧光磁粉探伤只能在钻井工作完成后进行,增加了工作程度和石油开采时间,严重浪费人力、物力。


随着科学技术的不断发展,对于石油钻具螺纹磁粉探伤缺陷,我国已针对性的进行改进,例如某探伤设备企业,工作人员研制出了钻具螺纹的漏磁检测设备,该装置采用霍尔元件采集信号,可以直接在工控机上显示记录,有效提高了工作人员工作效率和安全生产。


总之,在井下工作中,石油钻具是必不可少的专业工具,具有成本高、进价高等特点。所以,石油企业应加强养护石油钻具,尤其是螺纹,并通过不断改进荧光磁粉探伤技术,有效检测螺纹应力集中及易产生疲劳裂纹的部位,从而消除井下工作事故隐患,确保石油开采工作顺利进行,切实提高石油企业经济效益和社会效益。