闸板防喷器壳体侧门超声相控阵检测技术*

王仕强 于佩航 徐勇军 何 莎 徐 强 俞嘉敏 赵琪月

(1.中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院 2.工业(石油井控和钻采设备)产品质量控制和技术评价实验室 3.中国石油集团川庆钻探工程有限公司)

0 引 言

闸板防喷器作为井控关键设备之一广泛应用于钻井现场，具有密封性能强、可靠度高及耐高压等特点，并可以根据不同现场工况装配半封闸板、全封闸板、剪切闸板以及变径闸板[1-3]。在具备多功能性和高可靠性的前提下，防喷器在油气井正常作业和紧急情况下都必须保证良好的状态。但是，由于受防喷器结构与使用工况的限制，通常对侧门采用端面强制密封，导致闸板防喷器侧门密封部位一直是薄弱环节，易发生泄漏[4]。侧门主要失效形式包括侧门螺栓的弹性变形，侧门密封圈因接触应力而松弛产生微小间隙，高压作用下的弯曲变形等。同时，壳体作为防喷器关键承压部件，在高压冲击载荷下侧门局部区域将出现应力集中[5]，快速关井时产生的高压水击波在衰减过程中将反复冲击壳体，使其出现疲劳裂纹，甚至发生脆性断裂。由于闸板防喷器壳体壁厚较厚且连接件较多，利用常规无损检测(如磁粉[6]、渗透[7]、射线[8]以及常规超声[9-10]等)手段都存在一定的局限性，而耐压试验仅能保证其使用压力，无法在不拆卸防喷器的情况下检测出壳体内部的裂纹等缺陷。目前较为常用的检测方式为声发射检测技术，相较于传统无损检测方法有一定的适用优势，可以检测动态裂纹以及结构形式复杂的构件[11-13]。……