[发明专利]一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测系统及检测方法

说明书

本发明属于材料测定技术领域，公开了一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测系统及检测方法，滑台分总成、头端密封分总成、尾端密封分总成、加压分总成、水循环分总成、底座。本发明所有运行过程均为自动化控制，每一步均由设备自动完成，不需要人工安装及控制，使装配、检测及拆卸时间由90分钟缩减至10分钟，节省89％的运行时间，并实现了连续性批量检测，使原有的3人操作减少到1人，节约人工成本67％；在省去了各种规格仿形接头的同时，还避免了钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。

技术领域

本发明属于材料测定技术领域，尤其涉及一种全尺寸铝合金钻杆抗内压及密封检测系统及检测方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

石油及勘探行业使用的铝合金钻杆基本上是从俄罗斯、美国、日本等国家购买，国内对于铝合金钻杆的研制还处于初始阶段，管体检测设备的研制更是刚刚起步。由于铝合金钻杆使用条件复杂、环境恶劣、稳定性要求高，因此对管体尺寸、性能、装配后产品的全尺寸检测要求非常严格。在实际工作过程中，钻杆作为传动、承压、连接件使用，在管体的内部会有较大的压强，这就要求管体有一定的抗内压能力，并且钢接头与钻杆连接处必须在高压状态下保持密封良好，尤其是在出现突发情况时，内部压强会瞬间升高，如果连接处不能承受内部压力而出现泄露，泄漏处会逐渐增大，直接造成管体断裂，而管体的抗内压强度低也会造成管体断裂，断裂处以下的所有钻具设备均不能正常取出，需要进行打捞、清除，这在延长作业周期的同时，还增加了能源消耗、人工成本及设备投入。

为保证铝合金钻杆的抗内压性能及密封状态，每生产批次需要选取一定数量的全尺寸钻杆进行抗内压及密封检测。现有的检测方法是在钻杆两端的钢接头上安装仿形接头，仿形接头的尺寸按照钢接头配做，因钢接头的规格较多，因此每一种规格的钢接头都需要配做仿形接头，仿形接头上安装有密封圈，可使管体形成密闭空间，再通过仿形接头持续向管体内注水，直至管体内达到预定压力，在保持一定时间后再将仿形接头拆除。由于没有专用的检测设备，现有的检测设备为自行设计制造，管体两端的仿形接头需要人工安装，而检测时的压力较高，为保证密封良好及安全性，仿形接头拧紧时须施加较大的预紧力，装配时要三个人在固定工装上操作，并且需要天车等辅助设备，装配及拆卸时间至少要90分钟，不仅人工成本高、耗时长，还会因为制作辅助配件及设备而增加检测成本。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)铝合金钻杆没有专用的抗内压及密封检测设备，现有设备为自行设计制造，为保证密封良好及安全性，仿形接头拧紧时须施加较大的预紧力，装配时要三个人在固定工装上操作，并且需要天车等辅助设备，装配及拆卸时间至少要90分钟，人工成本高、耗时长。

(2)现有检测设备需要为每种规格的钢接头配做仿形接头，增加了检测成本，钢接头在检测过程中会受到仿形接头的作用力，使钢接头的螺纹产生变形，尺寸精度及机械性能超出标准要求，不能继续使用，一次性消耗成本增加。

解决上述技术问题的难度和意义：

由于铝合金钻杆检测设备的研制刚刚起步，目前还没有成熟的制造方案，只能根据检验要求来设计，并且需要在实际的应用下进行改进，以达到方便、实用、高效的目的，而目前国内批量生产铝合金钻杆的企业只有一家，具有实际使用经验的就更少，这无疑增加了检测设备设计、制造、改进的难度。

本系统与现有检测设备相比，设备的所有运行过程均为自动化控制，每一步均由设备自动完成，不需要人工安装及控制，使装配、检测及拆卸时间由90分钟缩减至10分钟，节省89％的运行时间，并实现了连续性批量检测，使原有的3人操作减少到1人，节约人工成本67％，在省去了各种规格仿形接头的同时，还避免了钢接头因检测而报废，降低了检测投入，在有效提高工作效率的同时，降低了检测成本，从而进一步降低了产品的综合成本。