石油钻杆的超声相控阵检测

       石油钻杆是石油钻井用钻柱的重要组成部分,占整个钻柱长度的80%~90%。服役过程中承受拉压弯扭载荷,钻头对岩石的冲击还会引起钻杆的强烈振动,腐蚀疲劳与应力损伤是石油钻杆损坏的主要原因。钻杆腐蚀常发生在管体部分以及加厚区部分,且内壁较外壁更易发生腐蚀,这是因为外壁和井壁之间摩擦频繁,不易被腐蚀。使用过程中,最初的腐蚀主要体现为腐蚀坑,在腐蚀介质和交变应力共同作用下,腐蚀坑加速扩大,在腐蚀坑底部导致应力集中,外加应力循环一定周次后,腐蚀坑开始萌生裂纹。

     腐蚀疲劳裂纹是钻杆最主要的失效型式,钻杆管体、加厚区、焊接区以及内外螺纹部位都有可能发生,其中危害性最大的腐蚀疲劳断裂主要发生在内加厚过渡区。目前为止钻杆检测还局限于常规的单通道检测方法,检测效率低,漏检率高。同时螺纹区的纵向裂纹横向裂纹也是引起其失效的主要原因,但由于螺纹部位的反射信号复杂难辨,本研究拟采用超声相控阵检测技术对钻杆裂纹缺陷进行精确检测及定位,使钻杆检测更为直观、可靠。



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