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影響鉆井鋼絲繩壽命的因素及損傷檢測方法

時間:2021-10-09 09:47:08 點擊:785 次 來源:龙8官网
開采地下石油資源過程中離不開起升機,而起升機鋼絲繩斷裂事故是開采過程常見問題,多年來一直影響著工作安全性,這也與石油開采工況環境復雜和高負載有關。我們可以通過掌握影響鉆井鋼絲繩壽命的因素來控制和及時發現故障問題,通過損傷檢測方法將可能發生的事故防患于未然。

一、影響鉆井鋼絲繩壽命的因素


1、磨損斷絲:鋼絲繩在使用過程中,由于與滑輪、卷筒、鉤頭等物體表面接觸而產生的鋼絲磨損。在外部磨損后繩徑將變細,外周表面的細鋼絲被磨平,日積月累磨損日趨嚴重,進而導致斷絲,其斷口兩側呈斜茬,斷口扁平,出現在鋼絲磨損嚴重的部位。

 2、疲勞斷絲:主要是由于鋼絲受到交變載荷引起的低應力破壞。在實際生產中,鋼絲繩疲勞斷絲的失效形式最多,主要分為彎曲疲勞、壓拉疲勞、扭轉疲勞、接觸疲勞、振動疲勞等引起來的斷絲。其基本表現有切應力引起的切斷疲勞和由正應力引起的正斷疲勞兩種形式,所有形式的疲勞都是由這兩種基本形式在不同條件下的合成。

 3、生產工藝:鋼絲繩是由多種鋼絲捻制成的一種成品,鋼絲和捻制工藝的質量決定著鋼絲繩的質量。如果鋼絲和捻制工藝的質量不能保證,必然降低鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩購買時應進行必要的外觀質量和捻制質量檢查,對于出現騎馬,跳絲,扭結,麻芯外露,股松散等表面質量缺陷或捻制質量缺陷的鋼絲繩會大大影響鋼絲繩的使用周期和使用的安全性能。

4、銹蝕:受環境性氣候及工況環境中鹽霧腐蝕的影響,石油行業起升鋼絲繩極易產生嚴重的內部銹蝕。因銹腐蝕而受損的鋼絲繩表面存在氧親和性的差異,使表面的某一局部金屬成為陽極,另一鄰近的局部金屬成為陰極,形成了大量的小電池。在小電池的作用下,表面便形成很多圓形腐蝕坑,并逐步加深,這些坑就成了應力集中點、形成鋼絲繩斷裂的源泉。

以上就是影響鉆井鋼絲繩壽命的因素,這些故障有的我們可以通過外觀檢查發現并更換,有一些損傷并不能通過外觀直接發現,這些都是可能發生事故的隱患,所以需要更加科學的檢測設備和方法,下面一起了解一下。
鋼絲繩無損探傷儀

二、鋼絲繩損傷檢測方法


由于缺少相關檢測設備,長期以人工檢測為主要手段而導致檢測效率低、準確性低、能耗高等現象,且不利于石油行業“雙碳”目標的實現。我們泰斯特無損探傷設備掌握的弱磁測技術利用鐵磁性材料的磁記憶特性:在鐵磁性材料的組織結構中,密集排列著一種物質——磁疇。每個磁疇都有一個自旋磁矩方向。如果某一方向的磁疇具備數量上的優勢,材料就會在宏觀上顯示出磁性。如果磁疇中自旋磁矩的方向無序,則無磁性表現。在自然狀態下,鋼絲繩中磁疇的自旋磁矩方向是無序的,如果向鋼絲繩施加一個外部磁場,就會改變鐵磁性材料中某一方向的磁疇數量,使所有載荷材料具有適度的低量級磁能積,從而形成一種“記憶磁場”。

弱磁傳感器基于“空間磁場矢量合成”原理,對給定弱電磁場調制解調,與磁記憶規劃后的弱磁場信息形成物理場關聯關系。通過提取已施加磁載的鐵磁性材料記憶信息,完成定量識別被測鋼絲繩的各種缺陷。通過對鋼絲繩正常體積元記憶的磁能勢特征信息進行標定,并與提取的其他體積元信息進行對比,即可有效地識別鋼絲繩因退變而產生的磁能勢差異。分析這種物理場變量信息和對應的機械承載性能之間的量化關系,就可以實現鋼絲繩量化檢測的技術目標。這種檢測方式可以更準確的判斷鋼絲繩的損失情況,判斷鋼絲繩的使用年限,及時進行鋼絲繩的維修和更換。

以上就是泰斯特小編關于 影響鉆井鋼絲繩壽命的因素及損傷檢測方法的介紹,希望大家對是鋼絲繩安全性足夠重視,生命安全重于泰山,及時準確的判斷損傷就可能阻止一次事故的發生,如有需要或設備使用技術指導歡迎來電咨詢我們龙8官网,我們的客服人員將為您做出熱情的解答。

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