鉆具無損探傷檢測方法的改進(jìn)

徐聰 王曉偉 張旭

摘要：鉆探工具是鉆井作業(yè)中的重要工具。在長期的工作條件下，鉆探工具容易損壞，影響正常操作。在目前的情況下，有許多鉆具的非破壞性測試方法，本文的內(nèi)容包括改進(jìn)無損檢測方法和一些無損檢測方法。在具體的討論中，首先，在鉆具的無損檢測的定義和常用的無損檢測方法的分析中，其次，討論了無損檢測方法的正確選擇，最后討論了無損檢測的改進(jìn)。通過實(shí)例分析對鉆具的破壞性測試方法進(jìn)行了分析，進(jìn)一步提高了檢測過程的可操作性。

關(guān)鍵詞：鉆具;無損傷;檢測方法;改進(jìn)

一、引言

鉆井探工具通常是鉆井施工過程中重要的施工工具，包括活動鉆桿、鉆桿、巖心管、鉸刀和鉆頭，其中每個(gè)組件均由優(yōu)質(zhì)無縫鋼管制成。它門具有出色的物理性能，但是隨著時(shí)間的推移，鉆具必須承受其自身的交變載荷、疲勞、腐蝕和磨損，鉆具內(nèi)部的損壞很容易損壞，必須使用非破壞性的檢查方法對其進(jìn)行損壞。該檢測可能存在其他影響檢測順利進(jìn)行的問題，因此，根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)改進(jìn)一些無損檢測方法以利于操作。

二、常用無損探傷檢測方法分析

無損探傷檢測依靠光，聲音和電磁等物理特性，通過在測試對象沒有造成損壞的條件下確定測試對象內(nèi)部是否存在損壞，來確定對象的技術(shù)指標(biāo)是否及時(shí)滿足生產(chǎn)要求。通過根據(jù)測試結(jié)果等掌握內(nèi)部損壞的大小、位置和數(shù)量，以便于及時(shí)調(diào)整。無損檢測的關(guān)鍵是要確保在檢測過程中檢測到的物體功能不會因檢測而受到損害。

常用的無損檢測方法主要包括：X射線無損檢測、超聲波無損檢查、滲透無損探傷、渦流無損探傷以及磁粉無損探傷。

（1）X射線無損檢測

X射線無損檢測方法主要是利用X射線對鉆具的能量損失進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)反射前后的能量差確定相應(yīng)的參數(shù)，最后根據(jù)這些參數(shù)繪制圖形，檢查鉆孔工具的內(nèi)部損壞。在使用過程中會引起輻射，長期施工會對工人的健康產(chǎn)生一定影響。

（2）超聲波無損檢查

超聲波無損檢測是利用超聲波進(jìn)入鉆孔工具。如果鉆孔機(jī)損壞，則會發(fā)生超聲波反射。通過超聲波反射判斷后，使用超聲波繪制的地圖檢查鉆孔工具內(nèi)部是否損壞。

（3）滲透無損檢測

穿透性無損檢測在檢測鉆頭的過程中使用毛細(xì)效應(yīng)，具體地，鉆頭的表面涂覆有包含染料或熒光的滲透劑。在毛細(xì)效應(yīng)作用下，含有染料或熒光的滲透劑緩慢進(jìn)入鉆具內(nèi)部，然后清洗鉆具表面上的染料或熒光，并涂上顯影劑并滲透受損的滲透劑。鉆的一部分可以通過毛細(xì)作用在鉆具表面上重新捕獲內(nèi)部損壞的圖像，然后使用熒光檢測和分析對鉆具的損壞。

（4）渦流的無損檢查

所有鉆孔工具均為金屬產(chǎn)品。在交變磁場中，在鉆具表面上會產(chǎn)生渦流，通過了解渦流的變化，可以判斷和分析鉆具的損壞。

（5）磁粉無損檢查

磁性顆粒用于無損檢測的方法主要是利用外部磁場中磁性顆粒的分布來確定鉆頭內(nèi)部的磁場分布，然后根據(jù)磁場分布確定鉆頭的表面和內(nèi)部損傷。在缺陷檢測中，可以清楚地定義鉆孔工具中內(nèi)部缺陷的位置和大小。

有許多無損探傷的測試方法，因此在特定的選擇過程中必須考慮幾個(gè)因素。主要原則是：（1）使用過程中的安全性不會對員工造成傷害或造成相對較小的損害。（2）在施工現(xiàn)場的檢查過程中，體積小，重量輕，攜帶方便，在強(qiáng)電場條件下不影響正常檢測。（3）位缺陷檢測的準(zhǔn)確性高，檢測過程中漏診率低。（4）存儲一定量的電量，因此無需外部電源即可滿足您的工作需要。

三.無損攤上方法的改進(jìn)

（一）改進(jìn)的主要工作量

根據(jù)超聲無損檢測技術(shù)結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境中存在的一些問題，進(jìn)行了以下改進(jìn)：基于新的Onoda6100數(shù)字超聲波探傷儀，這種超聲波探傷儀具有以下特點(diǎn)：屏幕較大、亮度可調(diào)、彩色顯示，可以在強(qiáng)光下正常工作。在無損檢測過程中，操作更加簡單，一鍵式操作;配備大容量充電電池，工作時(shí)間更長，內(nèi)存更大，可以存儲更多數(shù)據(jù)，回波參數(shù)顯示實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，深度，水平距離，振幅高度和聲程距離迅速出現(xiàn)故障可能會顯示。機(jī)身堅(jiān)固耐用，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)連接處理，從而可以輕松檢測到缺陷而且重量輕，相關(guān)功能滿足鉆孔工具探傷的要求。

（二）實(shí)驗(yàn)過程

在生產(chǎn)過程中使用金屬開槽技術(shù)來制作各種類型的損壞測試塊，所生產(chǎn)的測試塊需要類似的鉆具損壞，并且調(diào)整改進(jìn)的超聲無損探傷設(shè)備以進(jìn)行探傷，然后對超聲探傷結(jié)果與包括尺寸、位置以及破壞的程度在內(nèi)的實(shí)際結(jié)果進(jìn)行比較分析。具體的操作方法如下：在進(jìn)行故障檢測之前，必須做好準(zhǔn)備，并準(zhǔn)備好故障檢測設(shè)備、探頭、充電器、信號線和電池。一切準(zhǔn)備就緒后，開始測試，根據(jù)測試對象的實(shí)際情況合理設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)，并調(diào)整比例和靈敏度，必須保持所有測試對象的表面平整并清潔，以使探針與鉆孔工具對齊，確保潔凈后在被測試塊表面涂抹耦合劑。根據(jù)顯示的圖形確定缺陷檢測設(shè)備和設(shè)備的損壞程度，并記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，改進(jìn)后的超聲無損檢測結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，表明改進(jìn)的超聲無損檢測方法可以滿足要求。

（三）實(shí)際應(yīng)用

將該改進(jìn)的超聲波無損檢測設(shè)備應(yīng)用于測井。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用情況，再次證明了改進(jìn)后的超聲波無損檢測設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，保證設(shè)備備易于操作，可以滿足野外工作的需求。由于在檢查過程中不會對人員造成損害，因此提高了定期對鉆具進(jìn)行無損檢查的效率，進(jìn)一步提高了檢查精度，有效避免了客觀判斷鉆具是否損壞。避免由損壞引起的安全事故，減少了對因鉆具損壞和施工進(jìn)度加快而引起的安全事故的投資。

改進(jìn)后的無損探傷設(shè)備可以快速，準(zhǔn)確地檢測出使用鉆孔工具進(jìn)行判斷。通常，在檢查過程中通過目視檢查來判斷鉆具，清潔表面并確保外部符合工作要求。如果不滿足工作要求，則可以在不進(jìn)行無損檢測的情況下自行停止使用。如果外觀檢查符合生產(chǎn)要求，則使用無損檢測進(jìn)行檢測可以提高工作效率。同時(shí)，可以保證無損檢測設(shè)備的使用時(shí)間和無損檢測設(shè)備的使用壽命。對于檢測后如果對于探測結(jié)果有異議的，可以采用其他探傷儀器進(jìn)行二次復(fù)查。

四、結(jié)論

鉆探工具是鉆探操作中的重要工具，并且每種鉆探工具都有不同的使用壽命，具體取決于環(huán)境。在使用過程中，某些鉆桿可能會出現(xiàn)斷線、斷線和孔洞的情況，這會影響鉆孔工具的正常使用，并且直觀上看不到的內(nèi)部損壞也會影響鉆孔操作。因此，為了改善當(dāng)前的非破壞性缺陷檢測設(shè)備的缺陷，可以有效地改善缺陷檢測，這些方法精度高，節(jié)省投資成本，易于廣泛使用。

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