CN1836153A - 用于监测螺纹元件装配的工具和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于监测螺纹元件装配的工具和方法，包括：两个螺纹元件将在此螺纹接合的一个站(13)；一个安装在站上的热传感器(11)，用于检测在螺纹连接或脱离时螺纹接合(15)处的温度；一个输出装置与传感器相关联，用于显示(17)在元件组装或拆卸时接合(15)处的温度。

Description

用于监测螺纹元件装配的工具和方法
技术领域
本发明涉及用于监测螺纹元件装配的工具和方法。
背景技术
在螺纹元件的装配中，通常一旦螺纹元件互相接合后，在将来某个时候就极有可能会脱开。在一般的机械应用中，这并不一定会造成困难，因为在螺纹连接的接合面上允许有相当大范围的公差。然而在一些特殊的应用中，例如钻孔行业和钻孔技术中，通过螺纹连接的是工业界熟知的“石油工业用管材”。该连接采用一种特殊的螺纹，它具有很高的精度和非常小的公差。同时一旦连接完毕，这种连接必须有很高的完整性。当在允许的范围内需要修正或取出钻柱时，螺纹连接的元件也能够脱离接合。在这种管材中由于类似两个交互接合面材料的不相容，和/或是在每个连接元件上的螺纹形状的不相容，和/或是对一个或两个螺纹的损伤，和/或是在两个螺纹的公差上的差异，和/或是在两个螺纹之间的碎屑，这样在两个螺纹元件的螺纹接合过程中，连接时将施加适当大小的扭矩，而在脱离时必须施加更大的扭矩。这种较大力量的扭矩如果没有损坏元件的螺纹，也可能损坏元件本身，同时可能造成接合处的断裂。此外发现为了加紧螺纹连接，在螺纹之间需要引入少量的公差和/或损伤和/或碎屑。
现有技术中监测两个元件之间螺纹接合的方法是在接合的同时监测扭矩的大小。虽然这种方法在很多情况下都是有效的，但是对一些在连接过程中的施加的扭矩影响很小却在脱离过程中会造成重大问题的故障，该方法缺乏监测的灵敏性。
发明内容
因此该发明涉及一种用于监测螺纹元件装配的工具，包括两个螺纹元件能在此螺纹连接的一个站(station)；一个安装在站上的热传感器，用于检测在螺纹连接或脱离时螺纹接合处的温度；一个与传感器相关联的输出装置，用于显示在元件组装或拆卸时接合处的温度。
按照本发明的优选特征，输出装置包括一个显示器。
按照本发明的优选特征，该显示器包含一个接合的图形表示，用于显示被监控接合处的温度。按照本发明的优选特征，传感器包含一个红外线照相机。
按照本发明的优选特征，多个传感器被安装在站上，它们有角度地安置于接合处的周围，在组装或拆卸时扫描接合处的整个外表面。按照一个具体实施例，显示器包括单个的图像，它描述了接合的所有表面区域，是各个传感器的输出组合。
另一方面，本发明涉及一种用于监测螺纹元件装配的方法。该方法包括在螺纹连接或脱离时，检测螺纹接合处的温度；并且监测螺纹接合处与该接合处剩余其它区域相比温度升高的区域。
按照本发明的优选特征，该方法包含使用上述监测工具。
通过以下几个详尽的具体实施例的描述，本发明将被更全面地理解。
附图说明
本描述基于所附的图示，它是按照第一个实施例的监测工具的示意图。
具体实施方式
第一个实施例是一种监测螺纹接合(coupling)装配的工具，特别应用于那些连接管状或套管柱(casing string)元件的螺纹连接(couplings)。在常规的应用中，这些元件是在工厂环境下被装配在某些单元中，这些单元可以移至钻孔点，按要求应用于钻杆(drill string)。可螺纹连接的这些元件上的螺纹一般具有非常精确的外形和非常小的制造公差。此外，一旦安装完以后，螺纹元件必须能被容易地松开并从钻杆上取下，根据需要应用于其他场合。因此在应用过程中，螺纹连接必须是完好的，同时它可以容易地脱离连接；由此在脱离连接时，元件对螺纹接合处的任何一面都是未损坏的。已经发现，在元件装配中只要对一个或者两个螺纹造成轻度的损伤，配对的螺纹元件将会形成不可修复的损坏，从而阻碍该接合在可接受限度内的脱离连接。这种损坏也会在以下场合出现，当一个螺纹是在模具生产流水线的末端成形的，而配对的螺纹是在模具生产流水线的始端成形的，那这两个螺纹之间就会形成一定的差异，从而在装配中会对螺纹造成过度的束缚力。
目前还没有手段精确判定当螺纹元件交互连接时损伤的产生，除了在任意具体时间内对螺纹接合维持一个变化很小的扭矩。此外，如果仅仅是监测在连接过程中施加在接合上的扭矩，这样的故障通常不容易发现。
第一个实施例包含红外线相机11，如图1所示，相机位于接合站13的旁边，相机的镜头朝向接合处15。这样在装配过程中面向镜头的接合处的所有面都将被相机观测到。相机的输出包括与之关联的显示器17，它可以提供接合处温度的彩色图像显示。经过标定，不同的颜色表示接合处的各点温度，因此即使很小的温度差异都会很清楚。
当螺纹连接进行时，监视与相机相关联的显示器从而测定在装配中由接合引入的“热点”或升温区域。
如果显示器显示在接合处的整体或任何一个点或区域有一个意外的热升，这对操作员是一个提示，意味着在螺纹之间有不相容或是一个可能不符合要求的状况。它要求将螺纹元件脱离开，并监测测定造成温升的螺纹之间的增大的摩擦接合的原因。
设想这个实施例可以使用在类似工厂环境和/或钻台或其他螺纹接合件可以被接合的场合。
测试结果发现当在一个螺纹上引入一个较小的故障时，第一种装置能检测到螺纹连接上的最先的束缚力，而这个故障先前是通过监测施加在元件上的扭矩检测到的。故障的存在通过带故障的螺纹上的“热点”显现得很清楚。故障出现时间很短，就在其他元件的螺纹结构帮助下进入面对面的接合。
按照第二个实施例，多个照相机安置在接合处的周围，这样接合处的整个表面被扫描，同时各个照相机的输出被整合成提供单一图像，表示接合处所有的表面。
按照本发明的第三个实施例，照相机是手持的，应用于钻台和类似的环境，监视钻杆管道的接合处的新长度，从而确信接合是完好的，不会受影响于相反的条件可能导致接合的失败或加紧。在气体或石油钻台的情况下，相机要求有外壳这样保证不出现危险。
在整个说明书中，如果文中没有要求，单词“包括”或是它的词性变化如“包含”等，将被理解为包括一个说明过的整体或是一组整体，但不排除任何其他整体或一组整体。
需要说明的是所述发明的范围不局限于以上描述的具体实施例的特别的范围。特别的当具体实施例被指向钻台应用的接合时，本发明同样可以应用到其他螺纹连接需要被监测的场合。

Claims (11)

1.一种用于监测螺纹元件装配的工具，包括：一个站，两个螺纹元件将在此螺纹连接；一个安装在站上的热传感器，用于检测在螺纹连接或脱离时螺纹接合处的温度；一个与传感器相关联的输出装置，用于显示在元件组装或拆卸时接合处的温度。
2.如权利要求1所述的工具，其中输出装置包括一个显示器。
3.如权利要求2所述的工具，其中显示器包含接合处的图形表示，用于显示被监控接合处的温度。
4.如权利要求1至3任一所述的工具，其中传感器包含一个红外线照相机。
5.如权利要求1至4任一所述的工具，其中多个传感器安装在站上，它们有角度地安置于接合处的周围，在组装或拆卸时扫描接合处的整个外表面。
6.如权利要求5所述的工具，显示器包括单个图像，它描述了接合的所有表面区域，是各个传感器的输出组合。
7.一种用于监测螺纹元件装配的方法，包括：在螺纹连接或脱离时，检测螺纹接合处的温度；并且监测螺纹接合处与该接合处剩余其它区域相比温度升高的区域。
8.如权利要求7所述的方法，其中该方法包括使用红外线照相机作为检测工具，并且显示器提供接合处温度的彩色图像显示，不同的颜色表示接合处的各点温度。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中多个传感器被有角度地安装于接合处的周围。
10.一种用于监测螺纹元件装配的方法。
11.一种实质上是本发明所描述的用于监测螺纹元件装配的工具。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012232727A1 (en) 2011-03-18 2013-09-26 Glycom A/S Synthesis of new fucose-containing carbohydrate derivatives
FR3057664B1 (fr) 2016-10-19 2018-10-19 Vallourec Oil And Gas France Dispositif de determination de la qualite d'assemblage de composants tubulaires filetes
CN115598178B (zh) * 2022-12-14 2023-05-05 天津思睿信息技术有限公司 一种建筑物墙体空鼓缺陷的红外线检测方法及系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791194A (en) * 1972-09-25 1974-02-12 Us Navy Testing of fuel filters using thermography
JPS56153228A (en) * 1980-04-26 1981-11-27 Jeol Ltd Method and device for measurement of stress
JPH01235848A (ja) * 1988-03-17 1989-09-20 Kawasaki Steel Corp 管の継手部のねじの超音波探傷方法およびその装置
US5461905A (en) * 1994-04-19 1995-10-31 Bilco Tools, Inc. Method and apparatus for testing oilfield tubular threaded connections
JPH09253975A (ja) * 1996-03-25 1997-09-30 Hiroshi Nakazawa ねじ軸の熱変形低減装置及び方法
JP3517079B2 (ja) * 1997-05-14 2004-04-05 クノール食品株式会社 高周波アルミシールの非接触検査法
JPH10318956A (ja) * 1997-05-16 1998-12-04 Taisei Corp アンカー埋め込み状態の判断方法
US6385837B1 (en) * 1999-04-05 2002-05-14 Central Motor Wheel Co., Ltd. Method and apparatus for fixedly connecting threaded tubes, and recording medium storing control program for practicing or controlling those method and apparatus
DE19955186A1 (de) * 1999-11-17 2001-05-23 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren sowie Prüfkörper zur thermographischen Untersuchung von Funktionsflächen an Werkzeugen bei der Bohrungs- oder Innengewindefertigung
US7213968B2 (en) * 2002-09-25 2007-05-08 Illinois Tool Works Inc. Hot melt adhesive detection methods and systems
US6827210B2 (en) * 2002-11-25 2004-12-07 Terence Chen Tool hanger with locking device
US7001065B2 (en) * 2003-05-05 2006-02-21 Ray Dishaw Oilfield thread makeup and breakout verification system and method

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