[实用新型]便携式稳恒磁场钻杆质量检测仪

说明书

技术领域

本实用新型是一种信号检测装置。更具体地说是涉及对石油、天然气钻探的关键工件--钻杆的质量检测，通过检测以确定钻杆在运行过程中是否安全。

背景技术

钻杆是在承压、承重和高扭力状态运行。若钻杆内含缺陷，可能造成钻杆断裂、钻机损坏等重大事故。钻杆质量检测仪就是用来发现钻杆内缺陷，避免事故发生。

已有的钢管涡流探伤仪根据我国冶金部标准YB/T4083，利用涡流探伤原理实现探伤，钢管在通过涡流探伤仪的交流磁化器时，受到交变磁场磁化，在钢管外表面形成圆电流--涡流。当钢管中有裂纹等缺陷时，电流回路的圆电流由于裂纹等缺陷回路电阻而发生变化，与圆电流平面垂直的交变磁场发生变化，涡流检测线圈通过磁感应的方法，拾取该变化磁场，在示波器上显示缺陷的存在与否。但现有涡流探伤仪存在如下缺点：

1、由于采用交流磁化，交变圆电流具有集肤效应，因此交变圆电流只在钻杆的浅外表边流动，钻杆内部或内壁存在的缺陷不会影响圆电流发生，显然这一方式只能检测钻杆外表面缺陷。但实际上，钻杆内部缺陷对于钻杆的安全起着关键的作用。

2、由于钻杆本身都带有接箍，常规接箍单边厚度在10mm以上，但涡流检测线圈必须贴近钻杆表面才能检测到钻杆裂纹等缺陷的交变磁场，比如EEC-35++智能双频四通道全数字式涡流检测仪，是要求检测线圈与钻杆外表面保持为5mm以内的间隙，因此，由于接箍厚度所限，涡流检测仪不能在所要求的间隙内贴近钻杆表面，因此无法检测带接箍的钻杆。

3、根据我国标准GB/T7735的规定，涡流检测方法只能用于180mm以内小直径钢管的表面缺陷检测，对于直径大于180mm的钢管检测无效。

4、目前的涡流检测设备不能在钻井现场进行便携式检测；

目前常规的超声检测方法由于声干涉、耦合剂和通道数等限制，只能进行局部的检测，且检测速度低、漏检严重。

美国托博维高(TUBSCOPE)公司是最著名的生产钢管探伤设备企业，生产的钢管检测设备占领95％以上国际市场。但由于他们的设备体积庞大达十米以上、重量达数十吨，需要专门安装在专用的钻杆加工、修复车间，钻杆需要从钻井现场远途调运到检修车间才能完成对钻杆缺陷的检测，不能在钻井现场实施检测。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种便携式稳恒磁场钻杆质量检测仪，一方面，对于钻杆的内表面、外表面和内部都能实施缺陷检测，另一方面，以便携的形式在钻井现场、钻杆生产和加工线上对其质量实施检测，以使得工程的安全可靠性得到更进一步的保障。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型便携式稳恒磁场钻杆质量检测仪的结构特点是以一对相间、且并行设置的圆环为两侧端板构成环状筒体，被测杆位于筒体轴线位置上并贯穿环状筒体，在所述环状筒体中，磁敏传感器围绕被测杆的外周设置呈探头阵列，所述探头阵列包括沿轴线方向上的至少两列，每列中探头沿圆周方向至少为两只，不同列中的探头在沿圆周方向上相互交错，共同形成对被测杆的整周的覆盖；每只探头是以径向弹性压力抵靠在被测杆外侧壁上；在所述传感头阵列的外围，设置在传感头阵列所在位置的被测杆中形成稳恒磁场的磁化线圈。

本实用新型便携式稳恒磁场钻杆质量检测仪的结构特点也在于：

在环状筒体内，磁化线圈固定设置在一侧端板上；在另一侧端板上设置用于固定各探头的探头支架，所述探头支架是以被测杆轴线为中心线呈锥形分布，探头支架的前端固联探头，探头支架的尾端铰接在端板上，其铰接处设置为可以使前端探头以径向上的弹性压力抵靠在被测杆外侧壁上的弹性铰链。

所述各探头设置为具有与被测杆相同弧度的瓦片状内表面。

在所述环状筒体外部，位于两侧端板外侧壁上，以轴线呈“V”形设置一对可转动的支撑导辊，以所述支撑导辊对被测杆形成“V”形滚动支撑。

本实用新型采用稳恒磁场对被测杆进行磁化，使被测杆内、外壁和内部缺陷产生漏磁场同时，用磁敏传感器拾取这些缺陷漏磁场形成缺陷信号以发现缺陷和其严重等级。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型采用稳恒磁场进行检测，磁场在钻杆截面上均匀分布，各点缺陷都能在磁敏传感器上形成缺陷信号，因此能够可靠地检测出被测杆的内表面、外表面以及杆体内部缺陷，尤其是对于杆体内部缺陷的探测极大地提高了施工安全性。