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油管螺纹探伤仪
型号:EMTW
品牌:HUITENG慧腾牌
油管是有杆抽油设备的重要部件之一,用量很大。油管螺纹部位与杆体一样,在长期使用过程中会因为各种原因产生不同类型的缺陷。引起油管螺纹产生各种缺陷的主要原因有:预紧力不足、材料缺陷或热处理质量不符合要求、螺纹加工质量差、台肩端面与外螺纹中心线的垂直度误差大、台肩侧面与接箍端面接触不紧、腐蚀、抽汲载荷超载、长期承受交变载荷等。由以上原因引起的油管螺纹区的缺陷主要表现为螺纹断扣、螺纹磨损、根部裂缝、粘扣以及油管螺纹区锥度的变化等。这些缺陷如果不及时发现,将影响采油作业的安全,造成设备损伤或人员伤亡。
一、前言
    油管是有杆抽油设备的重要部件之一,用量很大。油管螺纹部位与杆体一样,在长期使用过程中会因为各种原因产生不同类型的缺陷。引起油管螺纹产生各种缺陷的主要原因有:预紧力不足、材料缺陷或热处理质量不符合要求、螺纹加工质量差、台肩端面与外螺纹中心线的垂直度误差大、台肩侧面与接箍端面接触不紧、腐蚀、抽汲载荷超载、长期承受交变载荷等。由以上原因引起的油管螺纹区的缺陷主要表现为螺纹断扣、螺纹磨损、根部裂缝、粘扣以及油管螺纹区锥度的变化等。这些缺陷如果不及时发现,将影响采油作业的安全,造成设备损伤或人员伤亡。而且,由于油管螺纹区结构上的特殊性,曲面交贯曲线较多,螺纹本身表面不平整,检测区域小,应用一般的检测方法很难对其缺陷进行全面检测。下面从检测原理、检测方法等角度对本公司开发的油管螺纹检测仪进行介绍。

油管螺纹探伤仪组成

               
二、检测原理
    漏磁检测是目前检测铁磁性材料最可靠,检测效率最高的检测方法,但是,漏磁检测也有很多的局限性,如端部效应、扫描速度、磁化强度、磁化方式等,使得采用该方法检测某些特殊的部件有很大的困难。该油管螺纹缺陷检测仪在传统漏磁检测原理的基础上,在磁化结构、磁化方式、检测方法方面作出了很大的改进,使得它也能够实现对油管螺纹这种特殊构件的检测。结构上,为了避免端部效应的影响,我们采用了增加磁导杆技术,把油管螺纹部分由检测的端部转变成传统的易于检测的本体区域,从而使油管螺纹部分形成比较均匀的磁化场;检测方法上,采用多个霍尔元件的检测信号的信号融合技术,使检测信号能够全面的反映油管螺纹部分各种缺陷情况;信号处理上,采用了小波分析的方法,实现螺纹特征信号与缺陷信号的分离。
三、主要技术指标:
    检测范围:Φ73、由89、Φ114抽油管外螺纹
    检测速度:10秒/根
    检测精度:0.5mm深,0.1mm宽的根部裂纹;
断扣、腐蚀、5%的丝扣磨损量;
工作条件:
    电压:220V 50Hz
    温度:—30至40~C
    湿度:≤85
  四、主要技术特点
    (一)独特的轴向磁化技术,在油管螺纹部分形成均匀稳定的磁化场,从而能够准确地检测由于缺陷引起地漏磁场的变化。
    (二)采用高精度的空间位置编码器,实现对油管螺纹段几何外貌进行全面扫描,从而精确地检测出缺陷信号。
    (三)采用目前先进的信号处理技术一小波分析方法,实现对缺陷信号与螺纹信号的分离,并提取缺陷的几何特征。
    (四)该检测仪既可以便携式地在井口现场使用,也可以在检测线上配合油管杆体地检测,实现油管无盲区全面检测。
    (五)现场使用方便,操作简单,性能可靠;
    (六)可以对检测数据进行适时处理、显示、分析记录,报警提示等功能。
  五、油管螺纹探伤仪的结构:
     油管螺纹探伤仪主要包括检测探头、信号调理器、信号采集器、电源系统、计算机软件分析处理系统几大部分组成。下图为整个油管螺纹检测系统的整体框架结构,检测传感器检测到的缺陷信号经过信号预处理电路、MAXl97(A/D转换器)和计算机并口接口电路进入计算机,通过相应的数字信号处理算法对检测信号进行处理、显示缺陷的波形并通过缺陷信号的波形对缺陷的严重程度进行诊断与分类。

                                       图1油管螺纹检测系统框图
扫描方向

图2检测探头结构图
六、操作过程
1)把检测探头套到被测油管螺纹端部,连接好检测探头、二次仪表以及计
算机系统;
    2)打开二次仪表的电源、打开计算机自动采集系统;
3)拨动检测探头傍边的三位拨动开关,向前拨动,直线马达带动检测探头向前扫描,向后拨动,直线马达带动检测探头向后方向进行扫描,中间位置为停止。检测探头向后扫描时,检测缺陷的波形朝上,向前扫描时,检测缺陷的波形朝上,通过适时地观测检测波形,便可判断所测油管螺纹的好坏。
4)检测完一根油管螺纹时,停止电脑的信号采集,更换检测油管时,励磁电源必须关闭。探头安装好后,才开启励磁电源,并启动电脑的信号采集。
实际检测波形分析
油管螺纹的主要缺陷类型:
  1、根部裂纹
  2、丝扣磨损
  3、断扣
  下面就以上几种缺陷类型的实验结果进行分析:
           
无缺陷检测信号(a)                                                   油管螺纹断扣信号(b)                            不同深度裂纹检测信号(c)


                           有裂纹、腐蚀、孔洞的油管螺纹检测信号(d)
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