[發(fā)明專利]一種檢測(cè)油管接頭密封性的方法、裝置及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110485527.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113203523B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊建春;韓婷;田春萌;黃寶鑫;高富民;趙坤鵬;劉祥元;楊云朋;張經(jīng)緯;王雅杰;楊思齊;王彥然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G01M3/00
• 分類號(hào): G01M3/00;G01M3/24
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 謝層層;周達(dá)

1.一種檢測(cè)油管接頭密封性的方法，其特征在于，包括：

獲取油管接頭上扣前后密封面上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲信號(hào)；其中，所述聲信號(hào)由超聲相控陣探頭采集；其中，所述超聲相控陣探頭具有多陣元，發(fā)射多條波束覆蓋密封面軸向長(zhǎng)度；所述超聲相控陣探頭采集聲信號(hào)時(shí)，包括：對(duì)超聲相控陣探頭楔塊作曲面處理，使超聲相控陣探頭楔塊貼合在接箍外壁預(yù)設(shè)標(biāo)記處；

獲取油管接頭上扣前后接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的磁信號(hào)；其中，所述磁信號(hào)由磁記憶探頭采集；

根據(jù)所述油管接頭上扣前后密封面上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲信號(hào)，獲得所述油管接頭密封面的接觸應(yīng)力分布信息；

根據(jù)所述油管接頭上扣前后接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的磁信號(hào)，獲得所述油管接頭螺紋段的應(yīng)力分布信息；

基于所述油管接頭密封面的接觸應(yīng)力分布信息和所述油管接頭螺紋段的應(yīng)力分布信息，確定對(duì)所述油管接頭密封性的檢測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述油管接頭上扣前后密封面上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲信號(hào)，獲得所述油管接頭密封面的接觸應(yīng)力分布信息，包括：

從所述聲信號(hào)中提取油管接頭上扣前后密封面上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的回波信號(hào)；

根據(jù)每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)，確定每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)；

基于反射系數(shù)與接觸應(yīng)力的預(yù)設(shè)關(guān)系，確定所述密封面上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接觸應(yīng)力；

基于每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接觸應(yīng)力，獲得所述油管接頭密封面的接觸應(yīng)力分布信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述反射系數(shù)與接觸應(yīng)力的預(yù)設(shè)關(guān)系通過下述方式確定：

根據(jù)密封面接觸條件，設(shè)置接觸試樣對(duì)；

向所述密封面施加法向接觸載荷，利用所述超聲相控陣探頭采集所述接觸試樣對(duì)在不同壓力作用下的回波信號(hào)；

基于所述接觸試樣對(duì)在不同壓力作用下的回波信號(hào)，獲得不同壓力對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)；

對(duì)不同壓力對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)進(jìn)行擬合，獲得反射系數(shù)與接觸應(yīng)力的預(yù)設(shè)關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述油管接頭上扣前后接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的磁信號(hào)，獲得所述油管接頭螺紋段的應(yīng)力分布信息，包括：

根據(jù)所述油管接頭上扣前后接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)的磁信號(hào)，計(jì)算接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量；

基于每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量，計(jì)算所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測(cè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量的均值；

根據(jù)所述油管接頭密封面的接觸應(yīng)力分布信息，計(jì)算所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測(cè)點(diǎn)的接觸應(yīng)力的均值；

基于接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量、所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測(cè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量的均值以及所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測(cè)點(diǎn)的接觸應(yīng)力的均值，確定接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力；

基于接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，獲得所述油管接頭螺紋段的應(yīng)力分布信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量、所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測(cè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量的均值以及所述磁記憶探頭在所述密封面上所有測(cè)點(diǎn)的接觸應(yīng)力的均值，確定接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，包括：

根據(jù)下述公式確定接箍外壁上每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力：

其中，P_m[i,j]表示接箍外壁上坐標(biāo)為[i,j]的測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，ΔH_m[i,j]表示接箍外壁上坐標(biāo)為[i,j]的測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量，E_m(P)表示磁記憶探頭在密封面上所有測(cè)點(diǎn)的接觸應(yīng)力的均值，E_m(ΔH)表示磁記憶探頭在密封面上所有測(cè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量的均值，下標(biāo)m表示第m個(gè)磁記憶探頭，[i,j]表示測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。