石油油管無損技術(shù)檢測研究

馬亞楠(長慶油田物資供應(yīng)處商檢所， 陜西 西安 710000)

石油油管無損技術(shù)檢測研究

馬亞楠(長慶油田物資供應(yīng)處商檢所， 陜西 西安 710000)

對于油管的損傷檢測是一項十分必要的工作，是關(guān)乎整個油田是否安全生產(chǎn)的大事。本文就石油油管的無損技術(shù)做分析，簡單介紹油管檢測技術(shù)的工作原理以及相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)，并且給出油管無損檢測的相關(guān)技術(shù)方法。

油管；無損；技術(shù)檢測；裝置

在進(jìn)行實際的采油過程中，抽油管經(jīng)常會在各種苛刻的地質(zhì)條件下進(jìn)行，比如承受巨大的拉力、巨大的壓力、以及嚴(yán)重的酸性腐蝕環(huán)境，不僅這些，在極特殊的條件下，油管還要受到高溫高壓的惡劣工作環(huán)境的考驗，在這種條件下由于活塞效應(yīng)、螺旋效應(yīng)以及膨脹效應(yīng)和溫度效應(yīng)會綜合作用，對油管產(chǎn)生極為不利的影響，會造成油管的各種彎曲，進(jìn)而造成抽油管和抽油桿彎曲變形，長期作用還會使油管壁和抽油桿磨損。抽油管和抽油桿的磨損會影響抽油的效率，長時間如此，就會因為磨損過度而抽不出油，整個開采工作必須停止，造成油田的停產(chǎn)，給整個油田帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在目前的對于油管進(jìn)行檢查最為常用的檢測技術(shù)是無損檢測技術(shù)。這種檢測技術(shù)在不需要損傷成品的條件下進(jìn)行，主要原理是根據(jù)材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)損傷引起的對與電、光以及熱的反應(yīng)不同而做出相應(yīng)的判斷的，根據(jù)各種現(xiàn)象來判斷其內(nèi)部和表面是否存在缺陷，一句檢測結(jié)果來判斷油管的允許負(fù)荷以及油管的使用壽命，對與出現(xiàn)問題的油管進(jìn)行修理，本文主要介紹的是漏磁檢測法和渦流檢測法兩種方法在油管無損檢測中的應(yīng)用，在無損檢測過程中得到的信號通常帶有噪聲，需要利用信號處理技術(shù)對信號進(jìn)行處理。信號處理技術(shù)和油管的無損檢測相結(jié)合能夠達(dá)到最優(yōu)的檢測效果，準(zhǔn)確探明油管是否受損以及受損的原因。

1 油管無損檢測技術(shù)的簡介

無損檢測技術(shù)是利用聲、光、電、熱以及磁性等物理學(xué)特征在不損傷油管的前提下，收集油管的相關(guān)信息，并且對信息進(jìn)行相關(guān)處理，檢測油管是否存在缺陷以及缺陷存在的位置，大小以及造成缺陷和損傷的原因。油管無損檢測技術(shù)還能對油管的整體性能做出相應(yīng)的判斷比如油管的使用壽命以及油管允許的最大負(fù)荷等等。無損檢測技術(shù)相對于傳統(tǒng)的檢測技術(shù)而言具有以下幾個優(yōu)點：不會破壞油管、整體性檢測、全程行以及技術(shù)安全、可靠性較高。

無損檢測技術(shù)分為兩種：一種是常規(guī)性檢測另一種是非常規(guī)行檢測。常規(guī)的檢測技術(shù)包含射線檢測、滲透檢測以及超聲檢測技術(shù)；非常規(guī)檢測技術(shù)包含紅外檢測、聲發(fā)射檢測以及激光全息檢測。

2 油管的檢測原理

油管的檢測過程一般是首先將油管洗凈，將洗凈的油管放入檢測臺，將油管螺旋式的穿過檢測臺上的漏磁傳感器，對油管進(jìn)行漏磁檢測，然后再把油管經(jīng)過渦流傳感器，進(jìn)行渦流檢測工作。在油管通過漏磁傳感器的過程以后，油管就被磁化，油管的磁化有利于降低油管的磁導(dǎo)率，利用這種方法來減小磁導(dǎo)率對于渦流檢測的影響。經(jīng)過這兩種傳感器的檢測，我們會得到相應(yīng)的信號，把得到的信號進(jìn)行相應(yīng)的處理，輸入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，通過和無損油管的信號處理結(jié)果進(jìn)行對比，確定檢測油管的損壞程度和損傷部位。渦流檢測原理是根據(jù)金屬在變化的磁場中會產(chǎn)生不斷變化的渦狀流動的電流，依據(jù)這個原理進(jìn)行檢測工作。根據(jù)對渦流信號的處理可以分析出油管內(nèi)部的狀態(tài)，進(jìn)而分析油管是否存在缺陷以及損傷部位。漏磁檢測方法的原理是根據(jù)油管被磁化后，存在損傷的部位相應(yīng)的磁力線會發(fā)生扭曲變形，根據(jù)變形的程度以及彎曲的方向判斷油管的損傷所在。所以，在油管的無損檢測過程中，首先要做的就是對油管進(jìn)行磁化，油管是否被磁化決定能否得到得到可以進(jìn)行分析和測量的信號，正確的使用磁化的工具以及磁化手段是關(guān)鍵。磁化過程還要考慮到相應(yīng)的噪聲比以及磁化的經(jīng)濟(jì)性，選擇最適的磁化強度以得出最優(yōu)的信號。

3 油管無損檢測技術(shù)

(1)檢測系統(tǒng)的信號收集以及處理 油管檢測系統(tǒng)主要由信號處理設(shè)備、傳感器以及對應(yīng)的設(shè)備支撐。在進(jìn)行油管的無損檢測過程中，應(yīng)在油管中進(jìn)行傳感器的運行，這樣能夠?qū)τ凸苤写嬖诘膿p傷做出明確的判斷。數(shù)字信號處理裝置主要是對收集到的信號進(jìn)行放大，在進(jìn)行放大處理操作以后，將相應(yīng)的信號輸入到信號轉(zhuǎn)換儀器中去，并且利用計算機進(jìn)行信號的處理工作。在檢測工作的進(jìn)行過程中，要保證油管的全部表面能被掃描頭掃描到，否則就會出現(xiàn)漏檢的情況，對于漏檢的情況，要進(jìn)行重新檢測。在對油管進(jìn)行無損檢測的工作中 ，檢測準(zhǔn)確性可能會受到電壓以及工作頻率的影響，從而產(chǎn)生離散性的特殊信號，對此，應(yīng)對錯誤信號進(jìn)行放大，然后消除這些信號。

(2)檢測中數(shù)據(jù)融合理論的應(yīng)用 進(jìn)行油管的無損檢測工作，主要是應(yīng)用漏磁傳感器以及渦流傳感器，這樣做的目的是為了提升檢測的精度和確定破損存在的準(zhǔn)確位置，所以在進(jìn)行完兩種儀器的檢測以后，我們需要對兩種傳感器收集的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，通過數(shù)據(jù)的融合以及計算機系統(tǒng)的綜合分析，得出油管損傷的準(zhǔn)確全面信息。對兩種傳感器的信號進(jìn)行融合能夠綜合兩種傳感器得出的信息，對于有效信息能夠全面應(yīng)用，對于兩者存在的不足進(jìn)行互補優(yōu)化。多種傳感器的信號融合處理能夠有效的提升檢測質(zhì)量和檢測科學(xué)性。

4 結(jié)語

在油田的開采過程中，對油管進(jìn)行安全性的無損檢測有利于提升油管的使用率以及提升使用效能，同時，對于油管的無損檢測能夠及時發(fā)現(xiàn)油管存在的問題，避免因油管破損影響油田的開采工作。油管的最為常用的檢測技術(shù)是漏磁法檢測以及渦流法檢測，多種信號的融合處理能夠得出準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。

[1]周鳴,何鳳歧.麻百勇在役石油管道無損檢測方法[J].無損檢測,1999.

[2]任吉林.渦流檢測技術(shù)近20年的進(jìn)展[J].無損檢測,1998.