石油管螺纹自动测量技术的发展现状与展望*

潘存强，陈 林，万 佳，王 旭

（1.宝山钢铁股份有限公司，上海 201900；2.雷尼绍（上海）贸易有限公司，上海 200436）

螺纹是工业制造、工程建设领域中广泛应用的连接紧固件，各类机械结构、输送管道80%以上是通过螺纹啮合连接。螺纹连接的质量水平直接影响到油气勘探、开采的作业安全及作业效率。2019年全球无缝油套管表观消费量1 068万t［1］，焊接油套管表观消费量394万t［2］，预计每年有超过1亿头的螺纹服役于油气行业的勘探与开采作业。一个细微的螺纹质量不合格，极端情况下会导致巨额财务损失、人员伤亡甚至环境灾难。在强化人员职业技能的同时，运用技术手段提升生产线螺纹检测精度及检验效率，是行业领先企业的攻关方向。宝山钢铁股份有限公司（简称宝钢股份）在这方面获得了重大研究进展。

1 石油管行业螺纹自动测量的历程

随着全球对油气资源的需求进一步扩大，油气开采的技术难度也一再突破技术极限，对连接强度及效率相关的螺纹质量也提出了苛刻的要求。为控制产品质量风险，各油井管生产商及研究机构一直在探索石油管螺纹自动测量技术，API（American Petroleum Institute，美国石油协会）将螺纹测量自动化作为技术方向，专门组织人员攻关。从测量技术来分类，螺纹测量分为非接触式与接触式测量。

非接触式测量是伴随着光电测量与成像，计算机图像处理技术发展起来的新型测量技术。测量元件与被测工件无接触，具有不磨损、测量效率高等优点，缺点是测量精度跟被测件的表面质量（包括折光率、发射率）、光线行进路径干扰（光线反射死角）及环境光源污染，检测元件与工件的相对位置（同轴、同心）等因素相关。……