石油套管接箍的荧光磁粉检测1

石油套管接箍（10-3/4）的荧光磁粉检测摘要: 针对石油套管接箍的荧光磁粉检测, 从设备、器材的使用步骤到检测准备、探伤操作要领、发现“伤”之后的处理方法、探伤报告的填写等方面, 指出了石油套管接箍荧光磁粉检测中的一些重要环节, 同时提出了检测操作过程中的一些注意事项。

关键词: 石油套管接箍; 荧光磁粉检测; 操作要点

引言

石油套管是由地表面伸进钻井内, 作为井壁衬的管子, 管子之间通过接箍连接。一般油井深度在1 200 ~ 1 500 m 之间, 较深的油井有2 000 ~ 3 000 m, 使用的接箍量100~ 300 余只。一口油井的采油期限为几年到十几年甚至几十年, 由于地下地质条件复杂, 对于石油套管接箍的加工制造企业来说, 把好质量关就显得尤为重要。若接箍表面存在微裂纹, 经过十几年或几十年的使用容易产生应力腐蚀裂纹, 从而造成油井破坏。石油套管接箍的加工制造是根据美国石油学会标准API SPEC 5CT — 1999<< 套管和油管规范进行的。套管接箍的磁粉探伤规范遵循ASTM /E709( 2001 版) 磁粉探伤方法!。套管接箍的主要材质有J55, N80, P110 钢级以及抗硫化氢腐蚀的C90 和T95 等钢级。国内石油套管常用J55 钢( 国内钢号37Mn5) ,其化学成分如下: C= 0. 34% ~ 0. 39%, Si= 0. 20%~ 0. 35% , Mn= 1. 25% ~ 1. 50% , P <= 0. 025%, S <=0. 015% , Cr <= 0. 15% , Ni <= 0. 20% , Cu <= 0. 20%, 因其具有较好的导磁性, 所以在制造过程中应用磁粉检测比较适宜。现以J55级钢 LC 套管接箍为例来说明套管在加工制造过程中进行荧光磁粉检测的方法。

1 磁粉探伤设备

根据石油套管接箍（10-3/4）的大小选用CJW6000B 微机控制固定式荧光磁粉探伤机, 固定式探伤机的体积和重量大，额定周向磁化电流一般从1KA~10KA 能进行通法、中心导体法、感应电流法、线圈法、磁垅法整体磁化或复合磁化等，固定式磁粉探伤机一股包括以下几个主要部分:磁化电源、螺管线圈、指示装置、磁粉或磁悬液喷洒装置、照明装置和退磁装置瞥有夹持工件的磁化夹头和放置工件的工作台及格栅，适用于对中小型上件下探伤。还常常备有触头和电缆，以便对搬上工作台有困难大型工件进探伤。其主要技术参数如下:

( 1) 周向磁化电流交流电0~ 4 000 A 连续可调, 带断电相位控制器按扭。( 2) 纵向磁化磁势交流电0~ 12 000 A T 连续可调, 带断电相位控制器功能。( 3 )穿棒方式气动穿棒, 气源压力0. 4 MPa( 气源自备) 。

( 4) 磁化方式周向、纵向和复合磁化。

( 5) 操作方式 PLC 控制。

( 6) 紫外线强度距工件表面380 mm 处不小于1 000μW/ c㎡。

( 7) 探伤效率20~ 40 s/ 件。

( 8) 灵敏度A1 60/100 试片清晰显示。

( 9) 电源三相四线交流电, 380 V, 50 Hz, 约180 A。

1 磁化电源

磁化电源是磁粉探伤机的核心部分，它是通过调压器将不同的电压输送给主变压器.由主变压器提供一个低电几大电流输出.输出的交流电或整流电可自接通过工件或通过穿入工件内孔的心导体，或者通入线圈.对工件进行磁化

2.螺管线圈

固定式探伤机上应有螺管线圈，对工件进行纵向磁化，也可用以对工件

退磁。

3。工件夹持装显

固定式探伤机都有夹持工件的磁化夹头或触头。为了适应不同规格的工件，夹头的间距是可调的，调一节可用电动、手动或气动等多种形式。电动调节是利用行程电机和传动机构使夹头在导轨上来回移动，由弹簧配合夹紧工件，限位开关会使可动磁化夹头停止移动。手动调节是利用齿轮与导轨上的齿条啮合传动，使磁化夹头沿导轨移动，或用手推动磁化夹头在导轨上移动，夹紧工件后自锁。气动夹持是用压缩空气通入气缸中，推动活塞带动夹紧工件。

有些探伤机的磁化夹头可沿轴旋转360°，磁化夹头夹紧工件后一起旋转，保证工件周向各部位有相同的检侧灵敏度。

在磁化夹头上应包上铅垫或铜编织网，以利接触，防止打火和烧伤工件。

4.指示装显

磁粉探伤机的指示装置主要指电流表和电压表，还有φ表和H表。

电流表又称安培表，分为直流电流表和交流电流表。交流电流表与互感器联接，测量交流磁化电流的有效值。直流电流表与分流器联接，测量直流磁化电流的平均值。

一般对于额定周向磁化电流大于2000A的电流表，为了准确反映低安培电流值，刻度应分为O~1000A低量程和10O0A至额定周向磁化电流(10000A)高量程两档读数。数字电流表不需分档。

5.磁粉和磁悬液喷洒装置

固定式探伤机的磁悬液喷洒装置山磁悬液槽、电动泵、软管和喷嘴组成。磁悬液槽用于贮存磁悬液，并通过电动泵叶片将槽内磁悬液搅拌均匀，依靠泵的压力（一般为0.02~0.03MPa）使磁悬液通过软管从喷嘴喷洒到工件上。

6.照明装置

黑光灯它由石英内管和外壳组成，内管的两端各有一个主电极，管内装有水银和氩气，在主电极的旁边装有一个引燃用的辅助电极，其引出处串联一个限流电阻，外面有一个玻璃外壳，起保护石英内管和聚光的作用。这种灯一般用电感性镇流器稳流。镇流器通过对灯的两端电压自动调节，使灯泡的放电电弧稳定。接通电源后，水银并不立刻产生电弧，而是由辅助电极和一个主电极之间发生辉光放电，这时石英管内温度升高，水银逐渐气化，等到管内产生足够的水银蒸汽时，方才发生主电极间的水银弧光放电，产生紫外线。这个过程大约需要5min，山于产生紫外线，石英内管水银蒸汽可达到4~5个人气压，所以这种紫外灯又叫高压水银灯。

黑光灯使用的注意事项是:

1)黑光灯刚点燃，输出达不到最大值，所以检验工作应等5min以后再进行;

2)要尽量减少灯的开关次数，频繁启动会缩短灯的寿命;

3)黑光灯使用后，辐射能量下降，所以应定期测量黑光辐照度;

4)电源电压波动对黑光灯影响很大。电压低，灯可能启动不了，或使点燃的灯熄灭;当使用的电压超过灯的额定电压时。对灯的使用寿命又影响很

大，所以必要时应装稳压电源，以保持电源电压稳定;

5)滤光片上有脏污，应及时清除，因为会影响黑光的发出:

6)避免将磁悬液飞溅黑光灯泡上，使灯泡炸裂;

7)不要将黑光灯直对着人的眼睛照;

8)滤光片如果有裂纹，应及时更新，因为会使可见光和中、短波紫外光通过。

7 退磁装置

退磁装置应保证被磁化工件上的剩磁减小到不妨碍使用程度的要求。

2荧光磁粉检测的辅助器材

检测辅助器材有梨形沉淀管、U VA 型紫外辐照度计、S T80C 型照度计、2~