[實用新型]鉆桿接頭超聲波探傷試塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120279900.6
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN202196045U
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林珊
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鉆桿接頭的無損檢測技術(shù)，具體地說是一種鉆桿接頭超聲波探傷試塊。

背景技術(shù)

鉆桿是尾部帶有縲紋的鋼管，用于連接鉆機地表設(shè)備和位于鉆井底端鉆磨設(shè)備或底孔裝置，是將鉆探泥漿運送到鉆頭，并與鉆頭一起提高、降低或旋轉(zhuǎn)底孔裝置。鉆桿必須能夠承受巨大的內(nèi)外壓、扭曲、彎曲和振動。而鉆桿接頭是鉆桿制造過程所必須的重要部件，其內(nèi)在質(zhì)量和各項性能指標直接關(guān)系到鉆桿質(zhì)量，尤其影響鉆桿的服役壽命。因此，鉆桿接頭質(zhì)量控制歷來是鉆桿生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。

目前，API?5DP《鉆桿規(guī)范》標準只規(guī)定使用磁粉探傷對鉆桿接頭的內(nèi)、外表面進行無損檢驗，由于磁粉探傷只能檢測表面及近表面1-2mm范圍內(nèi)的缺陷，對鉆桿接頭的內(nèi)部無法進行檢測；另外，對于鉆桿接頭壁厚較厚的外徑段，還無法進行內(nèi)壁的缺欠檢測，因此無法全面保證鉆桿接頭的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型針對上述問題，提供一種鉆桿接頭超聲波探傷試塊，通過該試塊可準確地對鉆桿接頭內(nèi)壁及內(nèi)部的缺陷進行準確定位，從而全面保證鉆桿接頭的質(zhì)量。

按照本實用新型的技術(shù)方案：一種鉆桿接頭超聲波探傷試塊，包括試塊體，所述試塊體為帶有缺口的圓環(huán)體，所述圓環(huán)體的外壁半徑R及內(nèi)孔的半徑r分別與被測鉆桿接頭的外壁半徑及內(nèi)孔的半徑相同，所述試塊體的第一端面及第二端面分別平行于所述試塊體的軸線，并且所述第一端面與所述第二端面相交，所述第一端面上開有平底孔，所述平底孔的底面與所述內(nèi)孔的壁面相垂直。

所述平底孔的軸線垂直于所述第一端面。

所述平底孔的軸線與所述試塊體的外壁相交于A點，所述平底孔的軸線與通過所述A點的所述試塊體的直徑之間的夾角為βs，該夾角βs滿足下述關(guān)系：sinβs≤r/R。

所述第一端面與所述第二端面之間的夾角α≥90°。

本實用新型的技術(shù)效果在于：本實用新型通過制作作為超聲波探傷的對比試塊，對鉆桿接頭內(nèi)部及外徑段存在的內(nèi)壁缺陷進行準確定位，防止造成漏檢或誤檢，通過本實用新型和磁粉檢測互補，可以對鉆桿接頭進行全面檢測。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的說明。

圖1、圖2中，包括試塊體1、內(nèi)孔2、第一端面3、平底孔4、缺口5、第二端面6等。

如圖1、圖2所示，本實用新型是一種鉆桿接頭超聲波探傷試塊，包括試塊體1，該試塊體1為帶有缺口5的圓環(huán)體，該圓環(huán)體的外壁半徑R及內(nèi)孔2的半徑r分別與被測鉆桿接頭的外壁半徑及內(nèi)孔的半徑相同。

試塊體1的第一端面3及第二端面6，也即缺口5的兩個端面，分別平行于試塊體1的軸線，并且第一端面3與第二端面6相交。第一端面3與第二端面6之間的夾角α≥90°。

在第一端面3上開有平底孔4，平底孔4的底面與內(nèi)孔2的壁面相垂直，平底孔4的壁面與內(nèi)孔2之間不鉆穿，并且平底孔4靠近內(nèi)孔2的壁面盡量接近內(nèi)孔2。平底孔4的軸線最好垂直于第一端面3，這樣容易加工。

平底孔4的軸線與試塊體1的外壁相交于A點，平底孔4的軸線與通過A點的試塊體1的直徑之間的夾角為βs，該夾角βs滿足下述關(guān)系：sinβs≤r/R。

由于鉆桿接頭為鍛件，晶粒細，且平底孔4孔徑較小，為提高檢測能力，因此需選擇高頻率的探頭。而探頭角度為：sinβ=r/R。由于鍛件厚度厚，壁厚外徑比大于0.22，因此在接頭縱向超聲波探傷中，既存在折射縱波，同時又存在折射橫波，只有正確區(qū)分在探頭接收的反射回波是縱波還是橫波，才能很好的確認是接頭外壁缺欠或接頭內(nèi)壁缺欠，對缺欠位置進行準確定位。

若要同時保證超聲波能檢測到內(nèi)壁缺陷，則超聲波折射角sinβs≤r/R，超聲波在工件中傳播，若遇到缺陷將會產(chǎn)生反射，反射能量的大小與缺陷的形狀、方向、位置、表面粗糙度等因素有關(guān)。因此若要保證超聲波能檢測到試塊平底孔，探頭的最佳位置則是在其發(fā)射的超聲波與平底孔垂直處。

本實用新型通過制作作為超聲波探傷的對比試塊，對鉆桿接頭內(nèi)部及外徑段存在的內(nèi)壁缺陷進行準確定位，防止由于接頭內(nèi)徑小，接頭長度大而造成漏檢或誤檢。通過本實用新型可以檢出離接頭內(nèi)外壁面大于1.5mm深的裂紋，通過和磁粉檢測互補，可以對鉆桿接頭進行全面檢測。本實用新型加工簡單，提供了更加準確的檢測輔助手段，滿足了對鉆桿接頭的檢測需求。