MTC钢丝绳电脑探伤仪在油田的应用

　　1 问题的提出

　　钢丝绳在油气田勘探开发中应用非常广泛，如在钻、修井机、油井抽油、捞砂、顿钻和清屑等方面都大量使用。 钢丝绳在工作过程中，会发生疲劳、锈蚀、磨损、断丝等现象，从而影响到设备和系统的安全运行和人员的生命安全。 近年来，随着我国深井和超深井钻探开采工作的不断发展，钻井钢丝绳的使用条件更加恶劣， 发生了许多钢丝绳断裂事故，损失惨重，因此进行钢丝绳剩余强度定量评定方法及检测方法的研究具有重要意义。

　　传统的钢丝绳检测方法是人工目视检查。 这一方法由专职检测人员定期对使用中的钢丝绳进行观察。 采用卡尺测量绳径，手摸或肉眼寻找缺陷。 显然，人工目视检查只能发现钢丝绳中露在外部的缺陷(如断丝)，而对内部的断丝、锈蚀等缺陷则无能为力。 且人工检查速度较慢，受人为因素影响较大，检查结果可靠性差。

　　目前， 钢丝绳判废切除主要是依据 API RP 9B规则《油田用钢丝绳的使用、维护推荐做法》，该规则根据钢丝绳的使用工作量评定钢丝绳的寿命，即以钢丝绳承受的载荷与工作行程作为钢丝绳报废切除的依据，这是一种经验的定性的方法，对具体工况下钢丝绳的损伤和寿命无法较准确地评定：要么对钢丝绳寿命消耗估计过少， 导致钢丝绳断裂;要么对钢丝绳寿命消耗估计过多，造成过早切除浪费。 因此，对钢丝绳进行安全性定量评定是十分必要的。

　　2 MTC 钢丝绳检测原理

　　2.1 组成

　　电脑探伤仪系统的组成如图 1。 主要由检测传感器、脉冲编码器、信号处理系统、计算机系统、钢丝绳定量分析软件及声光报警辅助功能装置构成[1,2]。 传感器将钢丝绳缺陷所形成的漏磁场信号转化为微弱的电信号; 信号处理系统将获得的电信号经放大、滤波、调理后进行 A/D 转换并送到计算机的并行口; 脉冲编码器发出脉冲控制计算机对并行口数据采样; 钢丝绳定量分析软件对采样得到的数据进行分析、显示，并在检测到缺陷时触发声光报警辅助功能装置工作[3]。

　　2.2 检测原理

　　钢丝绳表面及内部断丝和因磨损、疲劳、变形等引起的钢丝绳横截面中金属截面积变化从而导致磁场发生变化，钢丝绳检测装置是一种利用磁性检测原理定量检测漏磁场进行缺陷判断的无损检测仪器。

　　磁性检测原理是，在磁场的作用下，钢丝绳上的物理缺陷(如断丝、锈蚀、磨损等)影响钢丝绳的磁场分布，利用磁敏检测元件(如霍尔元件、感应线圈、磁敏二极管、三极管等)检测磁场的变化特征，并将其转换为电信号，通过电信号的变化表征钢丝绳的物理缺陷[3]。