油管杆漏磁探伤工艺与应用
缪晓晨＊
(江苏油田井下作业处)
摘要：本文简要介绍了漏磁探伤的基本原理及工艺流程与设备仪器，并对油管的常见损伤缺陷进行了研究与分析。
关键词：油管杆；探伤；原理；工艺；应用
1. 前言
油管杆的修复循环使用是采油厂降低生产综合成本的重用措施，提高油管杆的修复质量，可以保证油水井作业质量，延长检泵周期，减少作业返工，降低作业费用。探伤作为油管杆修复检测线中的一道重要工序，能准确有效检测出油管杆内、外壁及管杆本体的制造及使用缺陷，保证油管杆的修复质量。
探伤工艺中，超声波探伤是利用机械波，需要用水或油作为偶合剂，检测速度慢、操作复杂；涡流探伤则是采用高频交变磁场，存在涡流趋肤效应，局限于对材料表面的检测效果较好。而采用漏磁探伤，是利用电磁感应原理，检测深度深，对被检管材的内外表面都具有很高的灵敏度，检测结果准确、操作简便。
2. 探伤原理
2．1技术参数
（1）被检测管长度：6-10 m
（2）被检测管直径：60-120 mm
（3）被检测管的接箍长度：120-180 mm
（4）检测扫描速度：15-20 m/min
（5）被检测管旋转速度：200 r.p.m
（6）检测通道：8 个（独立组合）
（7）检测速度：70-75根/小时
2．2漏磁探伤原理
2．2．1基本原理
被检测油管杆被饱和磁化时，其中磁力线被缺陷阻隔，缺陷处的磁力线发生畸变，一部分磁力线泄漏出管杆内、外表面，形成漏磁场，采用探测元件检测漏磁场来发现缺陷的电磁检测方法，即漏磁探伤。
探头从缺陷处拾取的漏磁场经放大及转换为数字信号后，经探伤仪器处理直观反映到显示器上，从探伤仪显示缺陷信号的高低，直接判定被检测管杆的缺陷类型与大小。
2．2．2信号系统构成
2．2．3组合探伤原理
探伤过程中，横、纵向探头分别对油管进行检测，信号经变送器至探伤仪，实时显示检测结果，同时探伤仪输出信号至PLC控制器输出端，控制缺陷标记及传输线、气缸等动作。
3. 探伤工艺
3．1设备与工艺流程
3．1．1设备与仪器
系统主要包括传输、磁化、探测、信号处理与监控、标记、退磁等部分，可采用PLC程序控制扫描及其他动作，实现自动声光报警、标记与波形记录，应达到以下要求：
（1） 磁场对工件的磁化饱和度高，磁场强度的稳定性好；
（2） 信号放大器的放大能力强、滤波性能好；
（3） 系统抗干扰性强，减少信号的漂移与误报；
（4） 检测端部盲区小、灵敏度高；
（5） 退磁效果好，减少管材中余磁；
（6） 机械运转部分可靠性高，操作维修简便。
3．1．2工艺流程
组合式漏磁探伤工艺流程图：
3．2检测参数与调节
检测界面：
报废区域 ③
LD
② 二级品区域
SD
① 一级品区域
A（对应头部） B（对应尾部）
（1）通道：校验每个通道的参数值，在一定匹配值下，达到8个通道的电平值平衡，一般取值30-50。
（2）增益：根据标准伤调节信号增益值，在保证信号不失真的前提下，使试样大、中、小伤信号峰值均处于规定合理区域，一般取值30-50且小于通道值。
（3）扫描频率：根据被检测材料的线速度加以选择合理值，一般取值3-7Ds。
（4）静噪：表示抑制噪声的能力，在保证有用信号的前提下，调整其值越大，表示抑制噪声的能力越强，一般取值2-4。
（5）扫描：根据被检测材料的长度和检测速度确定数值。
（6）LD、SD：预先设定的二级品与报废信号的电平值。
3．3检测标准
根据美国石油学会API规范，结合本单位油管杆的实际使用情况，经实践与总结，在保证油管使用技术要求的前提下，可将油管将20%壁厚缺陷深度作为二级品限、30%壁厚缺陷深度作为报废限，基本控制回收油管的10-15%探伤报废率。
3．4检测试样
在完好表面按管壁厚度的一定比例人为制造出横向与纵向缺陷的油管杆称为检测试样，其目的是为了在每班检测工作前校对仪器系统的灵敏度与准确度。
4. 现场应用
4．1油管常见缺陷
油管的常见缺陷主要有偏磨、腐蚀与破裂开窗等，其中腐蚀包括全面腐蚀与局部点蚀，偏磨主要发生于油井管，腐蚀主要发生于水井管。
4．1．1油管点蚀及检测波形
4．1．2油管偏磨及检测波形
4．1．3其他损伤缺陷
（1）油管内壁带状腐蚀
（2）油管本体破裂
4．2实际应用
下表列举了江苏油田分公司试采一厂油管修复中心2001年12月到2002年2月间的油管探伤生产情况。
使用设备：NT-2000型组合式漏磁探伤机（上海威远）。
累计探伤油管总数：3.6万根。
探伤准确率：99.5%。
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＊缪晓晨：高级工程师，生于1973年，1994年毕业于西南石油学院机械系设备工程与管理专业，现从事石油装备的技术管理工作。地址：（225265）江苏省江都市。电话：（0514）6764462。
