Ультразвуковой способ контроля резьбовых соединений труб

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ, заключаюпщйся в том, что вводят наклонно пучок ультразвуковых колебаний со стороны образующей резьбы, принимают отраженные колебания и по их параметрам судят о состоянии соединений , отличающийся тем, что, с целью повышения производитель ности контроля труб при обнаружении трещин, развивающихся от впадин витков резьбы и ориентированных под углом относительно перпендикуляра к оси трубы, и обеспечения возможности контроля в процессе эксплуатации, предварительно определяют наиболее .вероятный угол наклона трещины для данного типоразмера труб, рассчитывают угол ввода ультразвуковых колебаний по формуле Ct Р

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) fll)

yg 4 G 01 N 29/04

А, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ц

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

P = are cos

С

+Я) +Я

sin (8 +

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3314182/25-28 (22) 10.07.81 (46) 07.02.87. Бюл. ¹ 5 (71) Ивано-Франковский институт неф1 ти и газа .(72),И.Г.Иигаль (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 615410, кл. G 01 N 29/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 461361, кл. G 01 N 29/04, 1973. (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ, заключающийся в том, что вводят наклонно пучок ультразвуковых колебаний со стороны образующей резьбы, принимают отраженные колебания и по их параметрам судят о состоянии соединений, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель. ности контроля труб при обнаружении трещин, развивающихся от впадин витков резьбы и ориентированных под углом относительно перпендикуляра к оси трубы, и обеспечения возможности

I контроля в процессе эксплуатации, предварительно определяют наиболее ,вероятный угол наклона .трещины для данного типоразмера труб, рассчитывают угол ввода ультразвуковых колебаний по формуле где — угол ввода ультразвуковых колебаний;

0 — половина угла при вершине профиля резьбы; — угол наклона трещины относительно перпендикуляра к оси трубы;

С вЂ” скорость распространения отраженных колебаний;

С вЂ” скорость распространения трансформированной волны, а угол раскрытия пучка ультразвуковых колебаний выбирают условия перекрытия доверительного интервала углов наклона трещины.. 1 1042454

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля резьбовых соединений бурильных труб, - в том числе и конических.резьбовых соединений,, Известен ультразвуковой. способ контроля реэьбовых соединений, заключающийся, в том, что в зону контроля посылают короткий ультразвуковой импульс, принимают отраженный импульс и по его параметрам судят о наличии сферических или цилиндрических дефектов.

Недостатком этого способа является неоднозначность результатов контроля при малых диаметрах дефектов из-эа наложения отраженных импульсов, а также сложность контроля трещин у витков резьбы.

Наиболее близким по технической ,сущности к изобретению является ультразвуковой способ контроля резьбовых соединений труб, заключающийся в том, что вводят наклонно пучок ультразвуковых колебаний со стороны образующей резьбы, принимают отраженные колебания и по их параметрам судят о состоянии соединения.

В этом способе дополнительно вводят другой наклонный пучок ультразвуковых колебаний при параллельном размещении их осей, принимают зеркально отраженные и обратно отраженные колебания, а о характере дефекта судят по разности этих колебаний.

Недостатки этого способа: необходимость применения двух искателей и дополнительного вычитающего устройства, сложность считывания ин-; формации, а также невозможность контроля в процессе эксплуатации резьбовых соединений бурильных труб

Э находящихся в свинченном состоянии. вают угол ввода ультразвуковых колебаний по формуле

С, P = are cos .6 sin (9 +

8

sE )) «Е где P — угол ввода ультразвуковых колебаний;

6 — половина угла при вершине

1О профиля резьбы; .

Я вЂ” угол наклона трещины относительно перпендикуляра к оси трубы;

С6 — скорость распространения

15 отраженных колебаний;

С вЂ” скорость распространения трансформированной волны, а угол раскрытия пучка ультразвуковых колебаний выбирают из условия

20 перекрытия доверительного интервала углов наклона трещины.

На чертеже представлена схема распространения пучка ультразвуковых волн в теле трубы.

Способ заключается в следующем.

Определяют угол Я наклона трещины относительно перпендикуляра к оси трубы одним из известных методов, например экспериментально, на 0 основе теории статистических решений.

Затем рассчитывают угол ввода ультразвуковых колебаний по формуле

35 где Р

Вводят пучок 1 ультразвуковых ко лебаний под рассчитанным углом Р например, поперечных, при этом про исходит отражение 2 ультразвуковых колебаний от трещины 3 и трансформа55 ция введенных колебаний с образованием волны 4 другого типа (продольной), которая падает нормально на боковую сторону 5 профиля витков резьбы.ультразвуковые колебания, отра Целью изобретения является повышение производительности контроля труб при обнаружении трещин, развивающихся от впадин витков резьбы и ориентированных под углом относительно перпендикуляра к оси трубы, и обеспечение возможности контроля в процессе эксплуатации.

Эта цель достигается тем, что предварительно определяют наиболее вероятный угол наклона трещины для данного типоразмера труб, рассчиты(= are cos (sin (8 «+

Г С, В угол ввода ультразвуковых колебаний; половина угла при вершине профиля резьбы; угол наклона трещины относительно перпендикуляра к оси трубы;

С6

«

С вЂ” скорости распространения

6 отраженной и трансформированной волн соответственно.

1042454

Техред И.Попович Корректор A-Тяско

Редактор Г.Нечаева

Тираж .799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР погделам изобретенйй и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7828/2

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (3 женные от боковых сторон профиля резьбы и от трещины по тому же пути, попадают на преобразователь.

При вводе колебаний учитывают тот факт, что угол раскрытия пучка ультразвуковых колебаний зависит от размеров пьезопреобразователя и настоты излучения и его выбирают так, чтобы перекрыть доверительный интер-. вал углов наклона трещины. Ю

При контроле этим способом воз-" можно оценивать величину дефекта,так как в зависимости от его глубины отраженная трансформированная волна 4 будет соответственно попадать на одну, две или более боковых сторон профиля резьбы, в результате чего будет. получен один, два или более эхо-импульсов на экране дефектоскопа„

Таким образом, данный способ поз" воляет повысить производительность контроля труб и обеспечить возможность контроля резьбовых соединений труб в процессе эксплуатации.