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石油钻具螺纹磁粉探伤方法

石油钻具是通过螺纹连接而形成数千米的钻柱,应用于石油钻井勘探作业工程。钻具在旋转钻进过程中,由于受到拉、压、扭、弯曲和冲击载荷等复杂交变应力的作用,在螺纹连接处形成应力集中,外螺纹台肩处承受其全部应力的40%,螺纹末端2~3扣处承受60%,内螺纹上紧后与外螺纹端部未啮合螺纹承受内螺纹所受应力的100%,这些部位极易产生疲劳裂纹,若不及时检测,会造成严重的钻井事故和经济损失。


长期实践证明,检验石油专用钻具螺纹的最佳方法是湿荧光磁粉渗磁法

磁化方法

经过长期使用,由地底深处升上来的钻具产生自发磁化,带有剩磁。由于钻具长度通常在几米至十几米,对钻具上的剩磁0.8T的部位可以直接喷洒悬浮液检测,对于剩磁<0.8T的部位需采用直流线圈进行磁化,磁化时间为8s。

配制磁悬液

每10L煤油配8g荧光磁粉,荧光磁粉应满足高磁导率、粒度和密度小、球形及流动性好以及识别度高的要求。煤油应为低落粘度、高闪点、无臭味和无毒性。

紫外灯

紫外灯的紫外线波长范围为320.400nma,中心波长为365mm,在距紫外线滤光片表面380nam~l:,紫外线幅照度为~1000w/cn~

操作步骤

(1)清洗旧螺纹需用砂轮片打磨,去除泥浆、水泥、丝扣油及锈蚀,螺纹表面呈现金属本色。

(2)磁化对剩磁<0.8T的部位进行局部磁化,磁化时间为3s。

(3)喷洒悬浮液将悬浮液呈雾状缓慢喷洒在螺纹周围,喷洒前应摇动均匀。作业架上钻具多时,应每喷十件螺纹摇动一次喷桶,以免磁粉沉淀造成漏检。

(4)使用紫外灯手持紫外线灯仔细观察螺纹部位,特别是螺纹根部,紫外灯距螺纹表面的最佳距离约为100mm,检测母螺纹应用5-倍的放大反光镜,尽量避免紫外光照射在操作者脸部及皮肤上,以免伤害眼睛及皮肤。

(5)观察磁痕被检钻具若无磁痕,在紫外线照射下呈紫色,无异常现象。若存在疲劳裂纹,则将在紫外线下呈现一条锯齿轮形状的黄绿色荧光亮线。


石油钻具的价格高,钻井成本也高,根据钻具上疲劳裂纹存在的部位和长度,按照螺纹锥率计算切除量,经车床切削后继续使用。长度<30mm的疲劳裂纹需用砂轮打磨至再无磙痕显示。


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