[实用新型]一种安装于井口转盘下的钻具损伤检测装置

说明书

本实用新型涉及一种安装于井口转盘下的钻具损伤检测装置，其包括：底板、浮动开合机构、推靠机构、驱动机构、浮动开合检测机构和数据采集装置；底板通过推靠机构滑动设置在现有钻井平台井口防喷器的两工字钢之间，驱动机构推动推靠机构及底板沿两工字钢滑动；浮动开合机构设置在底板上，且浮动开合机构通过驱动机构实现开合以围住或离开钻井平台的钻杆；浮动开合检测机构设置在浮动开合机构内部，对钻杆的损伤及应力集中进行检测，检测结果发送到数据采集装置；数据采集装置将检测数据无线发送到上位机。该实用新型可在不卸扣的情况下对钻具杆体损伤及应力集中进行早期诊断检测，操作方便快捷，可以广泛应用于钻具的无损检测领域。

技术领域

本实用新型涉及一种井口钻具损伤无损检测装置，主要用于实现石油钻具的杆体应力集中及损伤状况的检测，为钻具的评级提供依据，具体地说是一种基于磁记忆检测效应的安装于井口转盘下的钻具损伤检测装置，属于无损检测领域。

背景技术

近些年来，由于现代工业产品正日益向高速、高温、高载的目标发展，铁磁性材料的突然失效问题已在很多工业领域相当地突出，例如航空航天、石油化工、核反应堆等领域中许多关键性设备，所以如何对铁磁材料应力-应变状态和损伤进行定量评估是亟待解决的问题。因此如何利用铁磁构件的外在表征来确定其内在的病患即失效问题是当务之急，而无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或存在的缺陷引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。常用的无损检测方法有渗透探伤法、射线探伤法、超声法、电阻应变法以及磁声发射法等，但都有各自的局限性，尤其是对于还未形成明显的物理不连续如应力集中，难以实施有效的评价，而金属磁记忆检测技术特别适用这种早期失效的检测与评估。

兴起于上世纪90年代的金属磁记忆检测技术是俄罗斯学者们多年来的研究成果，金属磁记忆集无损检测、力学、磁性物理学和金属学等学科于一体，该方法的原理基于铁制工件在运行时，受工作载荷和地球磁场的共同作用，在应力和变形集中区域内会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，而且这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后不仅会保留，还与最大的作用应力有关系。因此可通过检测工件表面的磁场分布状况间接地对工件的缺陷和应力集中区进行诊断。然而，磁记忆检测技术作为一种全新的无损检测技术，虽然已经在国内外引起了高度重视，并且国内已有基于磁记忆检测技术实现对钻具杆身检测的井口装置成果发表。

另外，现有的钻具损伤检测装置通常都是安装于井口转盘上方，而安装于井口转盘上方的钻具损伤检测装置在工作人员装置安装或调试时会挡住司钻人员的视线，安装于井口转盘上方也缩小的井口工人的工作空间，给井口工作带来了一定的麻烦。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种安装于井口转盘下的钻具损伤检测装置。该装置悬挂安装于井口转盘下方的工字钢上(该工字钢为安装防喷器使用的轨道)，在起下钻过程中(不卸扣的情况下)对钻具损伤进行实时在线监测。该装置也可实现钻杆摆动时装置随动，可确保检测装置在钻具接头部位(变径区域)不会遇阻，且在任何部位传感器盒能紧贴钻具外壁，实现传感器的提离值恒定。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种安装于井口转盘下的钻具损伤检测装置，其包括：底板、浮动开合机构、推靠机构、驱动机构、浮动开合检测机构和数据采集装置；所述底板通过所述推靠机构滑动设置在现有钻井平台井口防喷器的两工字钢之间，所述驱动机构推动所述推靠机构及所述底板沿两所述工字钢滑动；所述浮动开合机构设置在所述底板上，且所述浮动开合机构通过所述驱动机构实现开合以围住或离开所述钻井平台的钻杆；所述浮动开合检测机构设置在所述浮动开合机构内部，对所述钻杆的损伤及应力集中进行检测，检测结果发送到所述数据采集装置；所述数据采集装置将所述检测数据无线发送到上位机。