Спектральный анализ сигналов при электромагнитно-акустическом контроле резьбы насосных штанг
Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования
Изделия из металлоконструкций с резьбой на данный момент используется повсеместно на промышленных предприятиях, нефтяных и газовых месторождениях. Особую популярность в коммутации промышленных машин получили резьбовые соединения за их достоинства: вес, габариты, универсальность, простота использования, точность изготовления. На сегодняшний день резьба является уязвимым местом при жестком характере условий эксплуатации и требует постоянного контроля за ее дееспособностью и адекватной оценкой дальнейшего продолжения рабочего процесса на производстве и промысле.
Для неразрушающего контроля резьбы применяют следующие методы: вихретоковый, магнитопорошковый, визуальный, акустический. Последний показал свою эффективность контроля как для прутков с резьбой, так и для труб. В связке с акустическим методом контроля необходимо производить спектральный анализ полученных результатов для объективной оценки и понимании, как дефектная резьба ослабляет сигнал по отношению к бездефектной резьбе, а так же как чувствителен ЭМАП к протяженности и геометрическим параметрам дефекта на поверхности резьбы.
Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что существует необходимость в исследовании различного рода резьб, в частности на трубах и насосных штангах, применимых в нефтегазовой промышленности.
Общая характеристика работы 4
Глава 1 Насосные штанги. Основные дефекты резьбовых частей насосных штанг. Виды контроля резьбы 8
1.1 Описание видов насосных штанг и их применение 8
1.2 Дефекты резьбы 17
1.3 Виды неразрушающего контроля резьбы 23
Вывод к главе 1 30
Глава 2 Разработка электромагнитно-акустического преобразователя для контроля резьбовых частей насосных штанг 30
2.1 Классификация методов акустического контроля 30
2.2 Описание экспериментальной установки и физического смысла электромагнитно-акустического преобразования 30
2.3 Моделирования системы подмагничивания трубы с резьбой 30
2.4 Проектирование и изготовление электромагнитно-акустического преобразователя 30
Вывод к главе 2 30
Глава 3 Спектральный анализ акустических сигналов 30
3.1 Описание объекта контроля и оснастки для реализации дефектов на поверхности резьбы 30
3.2 Влияние дефектов резьбы на амплитуды отдельных спектральных составляющих 30
3.3 Оценка погрешности результатов измерений дефектной и бездефектной резьбы с поперечно-ориентированным дефектом 30
Вывод к главе 3 30
Заключение 30
Список иллюстраций 30
Список рисунков 30
Список таблиц 30
Список литературы 30
Приложение
Список литературы
1.Булатов, А.И. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин / А.И. Булатов, Ю.М. Проселков, С.А. Шаманов. – Москва : ООО «Недра», 2003. – 1007 с. ; 22 см. – Библиогр.: с. 445-472. – ISBN 5-8365-0130-0. – Текст: непосредственный.
2.Баграмов, Р.А. Буровые машины и комплексы / Р.А. Баграмов. – Москва : ООО «Недра», 1998. – 501 с; 22 см. – Библиогр.: с. 243-245. – ISBN 5-247-00007-2. – Текст: непосредственный.
3.Басарыгин, Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скаважин / Ю.М. Басарыгин, А.И. Булатов, Ю.М. Проселков. – Москва : ООО «Недра», 2000. – 679 с. ; 22 см. – Библиогр.: с. 170-173. – ISBN 5-8365-0028-2. – Текст: непосредственный.
4.ГОСТ 31825-2012 Штанги насосные, штоки устьевые и муфты к ним. Технические условия = Sucker rods, mouth stocks and couplings for them. Specifications : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 ноября 2012 г. N 42 : введен впервые : дата введения 2014-01-01 / разработан ФГУП «ВНИИНМАШ». – Москва : Стандартинформ, 2013. 50 с. – Текст: непосредственный.
5.Середа, Н.Г. Бурение нефтяных и газовых скважин / Н.Г. Середа, Е.М. Соловьев. – Москва : Альянс, 2011. – 454 с. ; 22 см. – Библиогр.: с. 51- 53. – ISBN 978-5-903034-91-8 – Текст: непосредственный.
6.Васильев, Г.Г. Трубопроводный транспорт нефти / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков. – Моксва : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. – 407 с. ; 22 см. – Библиогр.: с. 13- 22. – ISBN 5-8365-0118-1 – Текст: непосредственный.
7.Коршак, А.А. Основы нефтегазового дела / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. – Уфа : ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. – 544 с. ; 22 см. – Библиогр.: с. 320- 371. – ISBN 5-94423-019-3 – Текст: непосредственный.
8.Суворова, И.А. Морские нефтегазовые сооружения. Вывод из эксплуатации / И.А. Суворова. – Москва : РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2007. – 106 с. ; 22 см. – Библиогр.: с. 15-29. – УДК: 622.276.
Является одним из наиболее востребованных в узких направлениях контроля машиностроительных изделий.
Глава 2 Разработка электромагнитно-акустического преобразователя для контроля резьбовых частей насосных штанг2.1 Классификация методов акустического контроляАкустические методы контроля основаны на регистрации параметров упругих волн происходящих в исследуемом объекте.
Все существующие методы акустического контроля их физический смысл и применение их к контролю различного рода материалам регламентируются в ГОСТ 23829-85 [61]. В данном ГОСТе описываются методы, имеющие понятие – активные и пассивные. К активным методам контроля относятся те, которые основаны на излучении и приеме ультразвуковых волн. Касательно пассивных методов, используется только прием волн (регистрация собственных колебаний в исследуемом объекте).
На рисунке 26 представлена схема методов акустического контроля.