開采地下石油資源過程中離不開起升機(jī),而起升機(jī)鋼絲繩斷裂事故是開采過程常見問題,多年來一直影響著工作安全性,這也與石油開采工況環(huán)境復(fù)雜和高負(fù)載有關(guān)。我們可以通過掌握影響鉆井鋼絲繩壽命的因素來控制和及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題,通過損傷檢測方法將可能發(fā)生的事故防患于未然。
一、影響鉆井鋼絲繩壽命的因素
1、磨損斷絲:鋼絲繩在使用過程中,由于與滑輪、卷筒、鉤頭等物體表面接觸而產(chǎn)生的鋼絲磨損。在外部磨損后繩徑將變細(xì),外周表面的細(xì)鋼絲被磨平,日積月累磨損日趨嚴(yán)重,進(jìn)而導(dǎo)致斷絲,其斷口兩側(cè)呈斜茬,斷口扁平,出現(xiàn)在鋼絲磨損嚴(yán)重的部位。
2、疲勞斷絲:主要是由于鋼絲受到交變載荷引起的低應(yīng)力破壞。在實(shí)際生產(chǎn)中,鋼絲繩疲勞斷絲的失效形式最多,主要分為彎曲疲勞、壓拉疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、接觸疲勞、振動疲勞等引起來的斷絲。其基本表現(xiàn)有切應(yīng)力引起的切斷疲勞和由正應(yīng)力引起的正斷疲勞兩種形式,所有形式的疲勞都是由這兩種基本形式在不同條件下的合成。
3、生產(chǎn)工藝:鋼絲繩是由多種鋼絲捻制成的一種成品,鋼絲和捻制工藝的質(zhì)量決定著鋼絲繩的質(zhì)量。如果鋼絲和捻制工藝的質(zhì)量不能保證,必然降低鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩購買時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的外觀質(zhì)量和捻制質(zhì)量檢查,對于出現(xiàn)騎馬,跳絲,扭結(jié),麻芯外露,股松散等表面質(zhì)量缺陷或捻制質(zhì)量缺陷的鋼絲繩會大大影響鋼絲繩的使用周期和使用的安全性能。
4、銹蝕:受環(huán)境性氣候及工況環(huán)境中鹽霧腐蝕的影響,石油行業(yè)起升鋼絲繩極易產(chǎn)生嚴(yán)重的內(nèi)部銹蝕。因銹腐蝕而受損的鋼絲繩表面存在氧親和性的差異,使表面的某一局部金屬成為陽極,另一鄰近的局部金屬成為陰極,形成了大量的小電池。在小電池的作用下,表面便形成很多圓形腐蝕坑,并逐步加深,這些坑就成了應(yīng)力集中點(diǎn)、形成鋼絲繩斷裂的源泉。
以上就是影響鉆井鋼絲繩壽命的因素,這些故障有的我們可以通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)并更換,有一些損傷并不能通過外觀直接發(fā)現(xiàn),這些都是可能發(fā)生事故的隱患,所以需要更加科學(xué)的檢測設(shè)備和方法,下面一起了解一下。
二、鋼絲繩損傷檢測方法
由于缺少相關(guān)檢測設(shè)備,長期以人工檢測為主要手段而導(dǎo)致檢測效率低、準(zhǔn)確性低、能耗高等現(xiàn)象,且不利于石油行業(yè)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。我們泰斯特?zé)o損探傷設(shè)備掌握的弱磁測技術(shù)利用鐵磁性材料的磁記憶特性:在鐵磁性材料的組織結(jié)構(gòu)中,密集排列著一種物質(zhì)——磁疇。每個(gè)磁疇都有一個(gè)自旋磁矩方向。如果某一方向的磁疇具備數(shù)量上的優(yōu)勢,材料就會在宏觀上顯示出磁性。如果磁疇中自旋磁矩的方向無序,則無磁性表現(xiàn)。在自然狀態(tài)下,鋼絲繩中磁疇的自旋磁矩方向是無序的,如果向鋼絲繩施加一個(gè)外部磁場,就會改變鐵磁性材料中某一方向的磁疇數(shù)量,使所有載荷材料具有適度的低量級磁能積,從而形成一種“記憶磁場”。
弱磁傳感器基于“空間磁場矢量合成”原理,對給定弱電磁場調(diào)制解調(diào),與磁記憶規(guī)劃后的弱磁場信息形成物理場關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過提取已施加磁載的鐵磁性材料記憶信息,完成定量識別被測鋼絲繩的各種缺陷。通過對鋼絲繩正常體積元記憶的磁能勢特征信息進(jìn)行標(biāo)定,并與提取的其他體積元信息進(jìn)行對比,即可有效地識別鋼絲繩因退變而產(chǎn)生的磁能勢差異。分析這種物理場變量信息和對應(yīng)的機(jī)械承載性能之間的量化關(guān)系,就可以實(shí)現(xiàn)鋼絲繩量化檢測的技術(shù)目標(biāo)。這種檢測方式可以更準(zhǔn)確的判斷鋼絲繩的損失情況,判斷鋼絲繩的使用年限,及時(shí)進(jìn)行鋼絲繩的維修和更換。
以上就是泰斯特小編關(guān)于影響鉆井鋼絲繩壽命的因素及損傷檢測方法的介紹,希望大家對是鋼絲繩安全性足夠重視,生命安全重于泰山,及時(shí)準(zhǔn)確的判斷損傷就可能阻止一次事故的發(fā)生,如有需要或設(shè)備使用技術(shù)指導(dǎo)歡迎來電咨詢我們洛陽泰斯特探傷技術(shù)有限公司,我們的客服人員將為您做出熱情的解答。