[发明专利]一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法

说明书

本发明属于压力试验技术领域，公开了一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法，通过控制设备内部水压来检测管体的抗外压能力，在管体薄壁处截取1000mm长，并在两端焊接实心铝棒，使管体形成密闭空间，然后将密封的管体放入高压缸体内，持续向高压缸体内注水，直至高压缸体内达到预定压力，在保持一定时间后再将密封管体取出。本发明不需要人工安装及控制，使装配、检测及拆卸时间由6小时缩减至10分钟，节省97％的运行时间，并实现了连续性批量检测，1人操作，节约人工成本67％，还省去了增压站、天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备，降低了检测投入，降低了检测成本，进一步降低了产品的综合成本。

技术领域

本发明属于压力试验技术领域，尤其涉及一种铝合金钻杆抗外压检测系统及方法。

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，在管体的外部会有较大的压强，这就要求管体有一定的抗外压能力，尤其是在出现突发情况时，外部压强会瞬间升高，如果管体不能承受外部压力而出现断裂，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外压性能，每批次需要选取一定数量的钻杆进行抗外压检测。现有的检测方法是在管体薄壁处截取1000mm长，并在两端焊接有实心铝棒，使管体形成密闭空间，再将密封的管体放入高压缸体内，持续向高压缸体内注水，直至高压缸体内达到预定压力，在保持一定时间后再将密封管体取出。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，高压缸体两端的密封盖需要人工用螺母固定，而检测时的压力较高，为保证安全性，检测设备两端的密封件、受力件、锁紧件均体积较大，需要三个人配合装配，并且需要天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备，装配及拆卸时间至少要6小时，每天最多只能检验一件，不仅人工成本高、耗时长，还会因为不能完成检测而影响产品的交货进度。

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外压检测设备，需要3个人配合装配，并且需要天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备，装配、检测及拆卸时间至少要6 小时，人工成本高、耗时长。

(2)现有检测设备需要增压工作站增压，而增压站成本高、效率低，每天最多只能检验一件，不能实现连续性工作，经常因为不能完成检测而影响产品的交货进度。

本方案全部过程实现了自动化控制，可进行自动装卸及密封，解决了需要人工拧紧密封的问题，并且减少了操作人员及辅助设备数量，简化了安装、检测、拆卸的步骤；本系统采用液压缸增加，可实现快速、连续性增压，不需要专用的增压工作站，在节省设备成本的同时，缩短了增压时间。

解决上述技术问题的难度和意义：

由于铝合金钻杆压力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。

本发明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6 小时缩减至10分钟，节省97％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％，还省去了增压站、天车、小型千斤顶、液压扳手等辅助设备，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，进一步降低产品的综合成本。

发明内容