Page 56 - 无损检测2022年第四期

王 宏,等:
稠油热采井口装置腐蚀缺陷的电磁超声检测

测结果如图22所示。假设电磁超声传感器位于外壁
圆弧中心线上, 且垂直偏置角度为 50° , 则经过图 23
所示的几何关系可求解得到反射点位置相对于支管
的埋深为14.3mm , 由此可见电磁超声检测结果与相

控阵超声检测结果基本一致。

图 22 大四通腐蚀区的相控阵超声检测结果 图 25 不同温度下标定试块中的超声回波信号
则根据公式, 可获得该温度下的声速。依据此方法,
计算不同温度下的声速( 见表 1 ), 并绘制温度 - 声速
关系曲线( 见图 26 )。

图 23 被检对象几何关系示意
4 检测应用

4.1 声速标定
由于现场被检工件处于高温状态, 其实际声速与 图 26 温度 - 声速关系曲线
常温声速不同, 需专门进行标定。通常可在实验室条 表 1 不同温度下的声速
件下测量出不同温度下的声速, 形成温度声速曲线, 温度 / ℃ 声速 /( m · s ) 温度 / ℃ 声速 /( m · s )
-1
-1
现场应用时直接根据测得的温度求出声速即可。搭 28 3243 200 3178
建的声速测定装置结构框图如图24所示。该装置由 50 3243 250 3154
3223 300 3135
上位机、 电磁声主机、 加热台及电磁声传感器组成。 100
150 3200 350 3106
4.2 现场应用
为进一步验证该检测工艺的可靠性, 笔者开展
了现场试验。检测对象为新疆油田乌尔禾风城作业
区内的典型注气井, 其主体结构与抽油井相同。对
井口装置相贯线部位进行检测, 不同位置的现场检
图 24 声速测定装置结构框图 测结果 如 图 27 所 示, 两 处 壁 厚 检 测 结 果 分 别 为

利用恒温加热台将声速标定试块加热到指定温 39.5mm 和 15mm 。

度, 并加盖保温棉使试块保温一定时间( 30min ), 然 此处大四通本体设计壁厚为 35.5mm , 支管壁

后提取试块中的超声回波信号, 不同温度下标定试 厚为 25mm ; 双管六通本体设计壁厚为 24 mm , 左

块中的超声回波信号如图 25 所示。 支管壁厚为 19.95 mm , 右支管壁厚为 17.8 mm 。
求取信号包络后, 提取相邻两次回波的峰值时 以设计壁厚为参考, 大四通对应的检测结果具有明
间差( 此处为第一次和第二次的回波时间差) 以获取 显的回波且厚度值超过本体壁厚, 初步判断此处发
超声波传播时间。忽略因热膨胀产生的厚度变化, 生 了腐蚀。 双管六通对应的检测结果具有明显回波
2
2
2022 年 第 44 卷 第 4 期

无损检测