Устройство для контроля ферромагнитных бурильных труб с замками

 

Изобретение относится, к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть исиользовано в буровой практике для контроля качества ферромагнитных бурильных труб, соединенных в колонну носредство.м замкового соединения. Целью изобретения является новышение достоверZ ; ности контроля за счет сокращения неконт- ;)олируемой зоны . В процессе работы магнитный поток на.магничивающей системы 2 пронизывает контролируе.мый участок трубы 14. На выходе блока 5 обработки сигналов толщиномера напряжения из.меняется в зависимости от контролируемой зоны трубы 14 (гладкая часть или замковое соединение). При контроле гладкой части трубы 14 на выходе блока 12 управления напряжение соответствует включенному состоянию аналогового ключа 13 н сигнал с блока 6 обработки сигналов дефектоскопа поступает на регистрирующий прибор 7. При проходе через рабочую зону магнитного толщиномера замка 15 выходной сигнал блока 12 управления выключает аналоговый ключ 13 и сигналы, снимае.мые с блока 6 обработки сигналов дефектоскопа, на регистрирующий прибор 7 не проходят, т.к. регистрация не производится. После прохож дения замка 15 через рабочую зону намагничивающей системы 2 толщиномера устройство переходит в исходное состояние и осуществляется регистрация сигналов дефектоскопа только гладкой части трубы 14. 3 ил. 0 с fS (Л ГчЭ О1 ел .а.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 Ы О! N 27 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4194348/25-28 (22) 2.02.87 (46) 30.08.88. Бюл. ¹ 32 (71) Всесоюзный научно-исс,цдовательский и проектно-конструкторский инст,гi ут геофизических методов иссле".о ан и, испытания и контроля нефтегазораз <.,! )чных скважин (72) И. A. Двоеглазов и В. В. Брызгалов (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1216717, кл. G О! N 27/90, 1986 г.

2. Комплект приборов для неразрушающего контроля стальных труб. — Информационный листок о научно-техническом достижении № 86- — 15 /Калининский ЦНТН, 1986. (54) УСТРОИг ТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ С

ЗАМКАМИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в буровой практике для контроля качества ферромагнитных бурильных труб, соединенных в колонну посредством замкового соединения. Целью изобретения является повышение достовер„„SU„„1420515 А 1 ности контроля за счет сокращения неконтролируемой зоны труб. B процессе работы магнитный погок намагнпчивающей системы 2 пронизывает контролируемый участок трубы 14. На выходе блока 5 обработки сигналов толгцппомера напряжения изменяется в зависимости от контролируемой зоны трубы 14 (гладкая часть или замковое соединение) . При контроле гладкой части трубы 14 на выходе блока !2 управления напряжение соответствует включенному состоянию аналогового ключа 13 и снгнал с блока 6 обработки сигналов дефектоскопа поступает на регистрирующий прибор 7. При проходе через рабочую зону магнитного толщиномера замка 15 выходной сигнал бло ка 12 управления выключает аналоговый ключ !3 и сигналы, спимаемые с блока 6 обработки сигналов дефектос кона. на регистрируюгций прибор 7 не проходят, т.к. регистрация не производится. После прохож дения замка 15 через рабочую зону намагничивающей системы 2 толщиномера устройство переходит в исходное состояние и осуществляется регистрация сигналов дефектоскопа только гладкой части трубы 14.

3 ил.

1420515

1О

Изобретение относится к области неразрушаюшего контроля материалов и изделий и может быть использовано в буровой практике для контроля качества тела ферромагнитных бурильных труб, соединенных в колонну посредством замкового соединения

Цель изобретения — повышение достоверности контроля путем сокрашения неконтролируемой зоны труб.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — осциллограммы напряжений блок-схемы при контроле гладкой части трубы с износом и колебаниями зазора; на фиг. 3 — осциллограммы напряжений блоксхемы при проходе замкового соединения и наличии поперечного дефекта, расположенного вблизи соединения.

Устройство содержит магнитный толшиномер, включающий в себя преобразователь

l, намагничиваюшую систему 2 с опорными роликами 3, преобразователь 4 индукционного дефектоскопа, расположенный в рабочей зоне намагничиваюшей системы 2 толшиномера, блок 5 обработки сигналов толшиномера, блок 6 обработки сигналов дефектоскопа, регистрирующий прибор 7, последовательно соединенные дифференцируюший блок 8, амплитудный селектор 9 с зоной нечувствительности, к выходу которого подключены блок 10 селекции положительных импульсов и блок l! селекции отрицательных импульсов, соединенный с их выходами блок 12 управления, подключенный к выходу последнего своим управляющим входом аналоговый ключ 13, с сигнальным входом которого соединен выход блока 6 обработки сигналов дефектоскопа, выход блока 5 обработки сигналов топшиномера подключен к входу дифференцируюшего блока

8, а выход аналогового ключа 13 подключен к регистрирующему прибору 7. На фиг. изображена такая контролируемая труба 14 с замком 15.

Устройство работает следующим образом.

При включении тока намагничиваюшая система 2 притягивается к контролируемой трубе 14 за счет сил магнитного притяжения и центрируется на ней с помогдью опорных роликов 3. При спуске или подъеме бурильной колонны труба 14 перемешается относительно преобразователей 1 и 4 толшиномера и дефектоскопа. соответственно. Магнитный поток намагничиваюшей системы 2 пронизывает контролируемый участок трубы 14, величина этого потока зависит от толщины стенки трубы 14 и зазора между трубой 14 и магнитопроводом магнитной системы 2. Магнитный толшиномер преобразует изменение этого потока в электричегкий сигнал, так что напряжение на выходе блока 5 обработки сигнала толщиномера,, ажает величину отклонения толшины стенки и зазора от но20

55 минальных значений. При контроле гладкой части трубы 14 на выходе блока 5 обработки сигнала толшиномера может присутствовать сигнал U, обусловленный отклонением толшины стенки от номинального значения или износом, и небольшой сигнал U, обусловленный колебаниями зазора. На выходе дифференцируюшего блока 8 имеют место выбросы напряжения. Зона нечувствительности амплитудного селектора 9 несколько больше амплитуды этих выбросов. Напряжение (фиг. 3 в, г. д) на протяжении всего времени контроля гладкой части трубы 14 равно нулю, напряжение на выходе блока 12 управления соответствует включенному состоянию аналогового ключа

13 и сигнал с блока 6 обработки сигнала дефектоскопа беспрепятственно проходить на регистрирующий прибор 7.

При проходе замка 15 через магнитный толшиномер за счет наезда его на опорные ролики 13 и последующего схода с них сначала быстро увеличивается, а затем также быстро уменьшается до номинального значения зазор между магнитопроводом намагничиваюшей системы 2 и контролируемой трубой 14. Амплитуда Uz импульса напряжения, получаемая при этом на выходе блока 5 обработки сигнала толшиномера (фиг. 3), в несколько раз больше амплитуды

U сигнала, получаемого в этой же точке при контроле сильно (до 5 мм) изношенного участка трубы 14, а время нарастания и спада этого напряжения соизмеримо с постоянной времени дифференцируюшего блока 8. Поэтому на выходе последнего (фиг. Зб) появляются большие по амплитуде положительный и QTpHUàòåëüíûé импульсы, обусловленные нарастанием (наезд замка на опорные ролики) и спадом (сход замка с роликов) сигнала на выходе блока 5 обработки сигнала толшиномера. За время прохода замка 15 через магнитный толшиномер (фиг. 3a) наблюдается небольшие по амплитуде U провалы, обусловленные колебаниями зазора между магнитопроводом системы

2 и замком 15 и изменением толшины элементов замка 15. Длительность этих импульсов в несколько раз больше постоянной времени дифференцируюшего блока 8, поэтому получаемые на его выходе (фиг. Зб) импульсы по амплитуде меньше величины U зоны нечувствительности амплитудного селектора

9, поэтому на выходе последнего (фиг. Зв) присутствуют только положительный и отрицательный импульсы большой амплитуды, обусловленные наездом замка 15 на опорные ролики 3 и сходом с них. На выходе блока 10 селекции положительных импульсов дифференцируюшего блока 8 появляется только первый импульс (фиг. Зг), который поступая на первый вход блока 12 управления, переводит его в состояние, когда его выходное напряжение выключает анало14205!5 (Риг. 2 говый ключ 13, а потому импульсы Ug, наблюдаемые на выходе блока 6 обработки сигнала преобразователя 4 (фиг. Зг) за время прохождения через преобразователи 1 и 4 толшиномера и дефектоскопа замка 15 не проходят на регистрирующий прибор 7.

Импульс же Ug от расположенного вблизи замка 15 поперечного дефекта (если такой присутствует) практически не заметный (фиг. Зж) на фоне импульсов Ua успевает пройти через ключ 13 его выключения и фиксируется регистрирующим прибором 7 (фиг. 3) . Импульс напряжения, наблюдаемый на выходе блока 11 селекции отрицательных им пульсов дифференцирующего блока 8 (фиг. 3e) и обусловленный сходом зам- 15 ка 15 с опорных роликов 3, переводит блок 12 управления в состояние, когда его выходное напряжение включает аналоговый ключ 13, выход блока 6 обработки сигнала дефектоскопа снова подключается к регистрирующему прибору 7.

Формула изобретения

Устройство для контроля ферромагнитных бурильных труб с замками, содержащее магнитный толщиномер, включающий в себя намагничивающую систему с опорными роликами, индукционный дефектоскоп, преобразователь которого расположен B рабочей зоне намагничивающей системы толщиномера, блок обработки сигналов толщиномера, блок обработки сигналов дефектоскопа и регистрирующий прибор. отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем сокращения неконтролируемой зоны труб, оно снабжено последовательно соединенным и дифференцируюшим блоком и амплитудным селектором, подключенными к выходу амплитудного селектора, блоками селекции положительныx и отрицательHblx импульсов, соединенным с их выходами блоком управления, подключенным к выходу последнего своим управляющим входом аналоговым ключом, выход блока обработки сигналов дефектоскопа соединен с сигнальным входом аналогового ключа, выход блока обработки сигналов толшиномера подключен к входу дифференцируюшего блока, а выход аналогового ключа подключен к регистрирующему прибору.

1420515

Составитель А. Черных

Редактор Л. П оли ская Тсхред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 432550 Тираж 817 Подписное

ВНИИПИ Госуд;рственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

35. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4