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影响钻井钢丝绳寿命的因素及损伤检测方法

时间:2021-10-09 09:47:08 点击:215 次 来源:太阳金城娱乐网站
  开采地下石油资源过程中离不开起升机,而起升机钢丝绳断裂事故是开采过程常见问题,多年来一直影响着工作安全性,这也与石油开采工况环境复杂和高负载有关。我们可以通过掌握影响钻井钢丝绳寿命的因素来控制和及时发现故障问题,通过损伤检测方法将可能发生的事故防患于未然。
  

  一、影响钻井钢丝绳寿命的因素

  
  1、磨损断丝:钢丝绳在使用过程中,由于与滑轮、卷筒、钩头等物体表面接触而产生的钢丝磨损。在外部磨损后绳径将变细,外周表面的细钢丝被磨平,日积月累磨损日趋严重,进而导致断丝,其断口两侧呈斜茬,断口扁平,出现在钢丝磨损严重的部位。
  
  2、疲劳断丝:主要是由于钢丝受到交变载荷引起的低应力破坏。在实际生产中,钢丝绳疲劳断丝的失效形式最多,主要分为弯曲疲劳、压拉疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、振动疲劳等引起来的断丝。其基本表现有切应力引起的切断疲劳和由正应力引起的正断疲劳两种形式,所有形式的疲劳都是由这两种基本形式在不同条件下的合成。
  
  3、生产工艺:钢丝绳是由多种钢丝捻制成的一种成品,钢丝和捻制工艺的质量决定着钢丝绳的质量。如果钢丝和捻制工艺的质量不能保证,必然降低钢丝绳的使用寿命。钢丝绳购买时应进行必要的外观质量和捻制质量检查,对于出现骑马,跳丝,扭结,麻芯外露,股松散等表面质量缺陷或捻制质量缺陷的钢丝绳会大大影响钢丝绳的使用周期和使用的安全性能。
  
  4、锈蚀:受环境性气候及工况环境中盐雾腐蚀的影响,石油行业起升钢丝绳极易产生严重的内部锈蚀。因锈腐蚀而受损的钢丝绳表面存在氧亲和性的差异,使表面的某一局部金属成为阳极,另一邻近的局部金属成为阴极,形成了大量的小电池。在小电池的作用下,表面便形成很多圆形腐蚀坑,并逐步加深,这些坑就成了应力集中点、形成钢丝绳断裂的源泉。
  
  以上就是影响钻井钢丝绳寿命的因素,这些故障有的我们可以通过外观检查发现并更换,有一些损伤并不能通过外观直接发现,这些都是可能发生事故的隐患,所以需要更加科学的检测设备和方法,下面一起了解一下。
  钢丝绳无损探伤仪

  二、钢丝绳损伤检测方法

  
  由于缺少相关检测设备,长期以人工检测为主要手段而导致检测效率低、准确性低、能耗高等现象,且不利于石油行业“双碳”目标的实现。我们泰斯特无损探伤设备掌握的弱磁测技术利用铁磁性材料的磁记忆特性:在铁磁性材料的组织结构中,密集排列着一种物质——磁畴。每个磁畴都有一个自旋磁矩方向。如果某一方向的磁畴具备数量上的优势,材料就会在宏观上显示出磁性。如果磁畴中自旋磁矩的方向无序,则无磁性表现。在自然状态下,钢丝绳中磁畴的自旋磁矩方向是无序的,如果向钢丝绳施加一个外部磁场,就会改变铁磁性材料中某一方向的磁畴数量,使所有载荷材料具有适度的低量级磁能积,从而形成一种“记忆磁场”。
  
  弱磁传感器基于“空间磁场矢量合成”原理,对给定弱电磁场调制解调,与磁记忆规划后的弱磁场信息形成物理场关联关系。通过提取已施加磁载的铁磁性材料记忆信息,完成定量识别被测钢丝绳的各种缺陷。通过对钢丝绳正常体积元记忆的磁能势特征信息进行标定,并与提取的其他体积元信息进行对比,即可有效地识别钢丝绳因退变而产生的磁能势差异。分析这种物理场变量信息和对应的机械承载性能之间的量化关系,就可以实现钢丝绳量化检测的技术目标。这种检测方式可以更准确的判断钢丝绳的损失情况,判断钢丝绳的使用年限,及时进行钢丝绳的维修和更换。
  
  以上就是泰斯特小编关于影响钻井钢丝绳寿命的因素及损伤检测方法的介绍,希望大家对是钢丝绳安全性足够重视,生命安全重于泰山,及时准确的判断损伤就可能阻止一次事故的发生,如有需要或设备使用技术指导欢迎来电咨询我们太阳金城娱乐网站,我们的客服人员将为您做出热情的解答。

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