一種油田壓裂彎頭缺陷檢測裝置及檢驗方法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及彎頭缺陷檢驗方法和檢測裝置領域，具體涉及一種油田壓裂彎頭缺陷 檢測裝置及檢驗方法。
【背景技術】：
[0002] 在油田壓裂施工過程中，壓裂液通過壓裂車和各種連接管路，最終施加在油井內(nèi)。 其中，彎頭在管路中大量使用，其作用是改變流體方向，滿足現(xiàn)場壓裂施工要求。由于彎頭 內(nèi)壓裂液的壓力非常高，最高可達lOOMPa左右，且含有腐蝕性介質，對彎頭的內(nèi)、外壁均有 嚴重的沖蝕作用（一般外壁受到的沖蝕作用更加嚴重），在彎頭性能的薄弱區(qū)域，容易產(chǎn)生 裂紋等缺陷，進而發(fā)生破裂失效，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，在彎頭使用過程中，對彎 頭缺陷進行定期檢驗，并且對發(fā)現(xiàn)的缺陷進行及時處置，顯得尤為必要。
[0003] 中國專利文件201220592201.1公布了一種新型彎頭檢測裝置，該裝置可以對彎頭 進行水壓試驗，通過壓力傳感器，檢測彎頭內(nèi)的壓力值變化，從而判斷彎頭的承壓能力是否 符合要求。但該專利并未涉及對彎頭缺陷進行檢測和評價。中國專利文件201310683517.0 公布了 一種管道彎頭脈沖渦流檢測裝置，該裝置通過脈沖渦流傳感器，信號處理電路和計 算機系統(tǒng)，把彎頭缺陷信息進行處理，從而檢測出彎頭表面的缺陷。但該裝置使用的是渦流 脈沖信號，與漏磁缺陷檢測原理本質不同，渦流檢測對象主要是對表面缺陷，對于彎頭內(nèi)部 缺陷幾乎不能檢測，且該專利不涉及對缺陷的跟蹤及處理。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種油田壓裂彎頭缺陷檢測裝置 及檢驗方法，其能夠較好的檢測彎管的內(nèi)部及表面缺陷，檢測效率較高，并對缺陷進行分類 評價和處理。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案來實現(xiàn)的：
[0006] -種油田壓裂彎頭缺陷檢驗裝置，包括馬達、齒輪傳動副、檢測平臺、固定平臺、移 動滑塊、霍爾元件和磁化線圈；其中，齒輪傳動副包括主動傳動件和從動傳動件，主動傳動 件安裝在馬達的輸出軸上，馬達固定在檢測平臺上，檢測平臺和固定平臺之間以及從動傳 動件中心處鉸連接在一起，且從動傳動件靠近固定平臺一側固定在固定平臺上;磁化線圈 套裝在霍爾元件外周上，且兩者整體安裝在霍爾元件固定環(huán)內(nèi)側；
[0007] 移動滑塊的一端套裝在檢測平臺上，且能夠沿檢測平臺自由滑動，移動滑塊的另 一端鉸連接在霍爾元件固定環(huán)外側上;測試時，霍爾元件套裝在待檢測的彎頭上。
[0008] 本發(fā)明進一步的改進在于，從動傳動件為不完整齒輪，該不完整齒輪的缺口端固 定在固定平臺上。
[0009] 本發(fā)明進一步的改進在于，檢測平臺和固定平臺之間通過固定在檢測平臺上的第 一連接支座以及固定在固定平臺上的第二連接支座鉸連接在一起。
[0010] 本發(fā)明進一步的改進在于，檢測平臺上開設有凹形滑槽，移動滑塊的一端設置為 與凹形滑槽相配合的凸形滑塊，移動滑塊一端的凸形滑塊能夠在檢測平臺上凹形滑槽內(nèi)自 由滑動。
[0011] 本發(fā)明進一步的改進在于，霍爾元件固定環(huán)包括霍爾元件上部固定環(huán)和霍爾元件 下部固定環(huán)，其中，霍爾元件上部固定環(huán)一端、霍爾元件下部固定環(huán)一端以及移動滑塊的另 一端鉸連接在一起;霍爾元件上部固定環(huán)另一端和霍爾元件下部固定環(huán)另一端通過螺栓連 接在一起。
[0012] 本發(fā)明進一步的改進在于，還包括用于與待檢測的彎頭最對比的對比試樣，該對 比試樣的內(nèi)壁和外壁上分別開設有內(nèi)刻槽和外刻槽。
[0013] 本發(fā)明進一步的改進在于，內(nèi)刻槽和外刻槽深度為對比試樣的5%壁厚。
[0014] 一種油田壓裂彎頭缺陷檢驗裝置的檢測方法，包括以下步驟：
[0015] 1)放置好彎頭對比試樣，啟動馬達，馬達和齒輪傳動副作用，帶動檢測平臺轉動， 從而帶動移動滑塊轉動和滑動，進而帶動霍爾元件轉動;磁化線圈通電，并產(chǎn)生周向磁場， 霍爾元件能夠探測到漏磁信號;檢測平臺從彎頭一端轉動到另一端，此時，彎頭對比試樣上 的人工缺陷信號通過連接計算機，利用霍爾效應原理，把漏磁信號轉換成電壓信號；
[0016] 其信號轉換公式為：
[0017] V.H = h a
[0018]式中:Vh-電位差;Rh-霍爾系數(shù);I -電流強度;B -磁感應強度;d -板厚度；
[0019]電壓信號大小在計算機上表現(xiàn)為缺陷回波高度大小，顯示計算機上；如不能清晰 顯示缺陷回波圖像，則重新調節(jié)探測電流和電壓、轉動速度，直至能清晰顯示人工缺陷回波 圖像，此時掃描靈敏度已經(jīng)校核完畢；
[0020] 2)取下彎頭對比試樣，放置上待檢測的彎頭，啟動馬達，掃描彎頭管體，掃描結束 后，記錄缺欠信號的位置;如未發(fā)現(xiàn)缺欠信號，則判為合格，能夠繼續(xù)使用。
[0021 ]本發(fā)明進一步的改進在于，還包括以下步驟：
[0022] 3)如果缺欠信號超過在彎頭對比試樣上標定的信號值，則該彎頭判廢或采取其它 隔離措施，建議不繼續(xù)使用;如果缺欠回波不超過人工缺陷回波高度，則進行步驟4)操作；
[0023] 4)利用常規(guī)超聲橫波檢測探頭及儀器等對缺欠進行重新檢測;在彎頭對比試樣上 進行校核，確定對比試樣的回波高度和檢測靈敏度;校核結束后，對回波高度不超過人工缺 陷回波高度的缺欠進行檢測，如確定缺欠為表面裂紋，則判定為不合格，進行判廢或隔離處 理，建議不繼續(xù)使用，如確定缺欠為夾雜、氣孔，則能夠繼續(xù)使用，進行步驟5)操作；
[0024] 5)缺欠回波超過人工缺陷回波50%，登記彎頭的編號，缺欠的位置、長度、深度，做 好記錄以便查找，并酌情考慮縮短檢測周期，在下次檢測時予以重點關注;缺欠回波在人工 缺陷回波20%至50%之間，予以記錄，并在下次檢測周期內(nèi)進行該部位的重點檢查，查看缺 欠否有擴展;缺欠回波低于人工缺陷回波20%的，不予記錄。
[0025] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的彎頭缺陷檢測裝置能夠較好的解決彎頭的缺陷檢 測問題。利用漏磁檢測原理和霍爾元件，本發(fā)明提供的檢測裝置能夠形成一個環(huán)形漏磁檢 測環(huán)，通過檢測環(huán)的轉動，能夠較為快速、全面的檢測整個彎頭的內(nèi)、外表面缺陷，對整個彎 頭截面實現(xiàn)100%全覆蓋，更加便于掌握整個彎頭的危險點。
[0026] 本發(fā)明所述檢驗方法提出了一種缺陷處理方法，能夠對發(fā)現(xiàn)的不合格彎頭進行及 時處理，對不超標但有缺欠的彎頭進行分類處理、跟蹤，了解缺欠的擴展情況，從而避免彎 頭失效情況的發(fā)生，具有較好的使用效果和經(jīng)濟價值。
【附圖說明】：
[0027] 圖1為霍爾效應原理圖，其中，圖1(a)為電子所受洛倫茲力示意圖，圖1(b)為正電 荷所受洛倫茲力示意圖。
[0028] 圖2為彎頭缺陷檢測裝置的示意圖。
[0029] 圖3為圖1的A-A向視圖。
[0030] 圖4為圖1的B-B向視圖。
[0031] 圖5為霍爾元件固定環(huán)與移動滑塊連接左視圖。
[0032] 圖6為霍爾元件固定環(huán)與移動滑塊鉸接示意圖。
[0033]圖7為檢測平臺右視圖。
[0034] 圖8為彎頭對比試樣示意圖，其中，圖8(b)為圖8(a)的C-C向視圖。
[0035] 圖中：1為彎頭，2為馬達，3為檢測平臺，4為不完整齒輪，5為第一連接支座，6為固 定平臺，7為第二連接支座，8為移動滑塊，9為霍爾元件上部固定環(huán)，10為螺栓，11為第一鉸 接件，12為第二鉸接件，13為霍爾元件下部固定環(huán)，14為對比試樣，15為霍爾元件，16為磁化 線圈。
【具體實施方式】：
[0036]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。首先對彎頭缺陷檢測裝置的結構做一 個說明。
[0037]如圖2和圖7所示，本發(fā)明一種油田壓裂彎頭缺陷檢驗裝置，包括馬達2、不完整齒 輪4、檢測平臺3、固定平臺6、移動滑塊8、霍爾元件15和磁化線圈16;其中，馬達2固定在檢測 平臺3上，檢測平臺3有滑槽部分橫跨在彎頭1上，檢測平臺3和第一連接支座5固定連接，不 完整齒輪4中心和第二連接支座7通過第一鉸接件11連接，不完整此輪4右邊部分固定在固 定平臺6上，固定平臺6和第二連接支座7固定連接。
[0038] 如圖3和圖4所示，檢測平臺3有凹形滑槽，移動滑塊8有凸形滑塊，移動滑塊8的凸 形滑塊在檢測平臺3的凹形滑槽內(nèi)能夠自由滑動。
[0039] 如圖5和圖6所示，霍爾元件上部固定環(huán)9和霍爾元件下部固定環(huán)13通過第二鉸接 件12和移動滑塊8連接，磁化線圈16固定在霍爾元件上部固定環(huán)9和霍爾元件下部固定環(huán)13 上，霍爾元件上部固定環(huán)9和霍爾元件下部固定環(huán)13通過螺栓1