CN214225034U - 用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，包括试块本体，试块本体为四分之一圆柱形试块，试块本体上表面的形状和尺寸与防喷器密封垫环槽一致，试块本体的上表面由外向内设置两处贯通试块本体的圆弧凹槽，试块本体内部设置有多处用于模拟防喷器密封垫环槽内部缺陷的人工缺陷。本实用新型可以完善现有超声波检测手段及评价方法，保障防喷器在使用过程中的安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，属于油气装备安全检测评价技术领域。
背景技术
在石油天然气开采和钻井的过程中，为了避免井喷事故的发生，确保开采作业安全高效的开展，通常会在钻井的井口安装防喷设备。防喷器是井口防喷装备的重要组成部分，在实际的使用过程中由于环境和井筒内腐蚀介质及钻杆旋转等因素的相互影响下在防喷器密封垫附近容易产生裂纹和磨损，给安全生产埋下了隐患。随着使用时间的推移，会导致防喷器的性能逐渐降低，加大故障发生的概率，所以定期对防喷器进行检测和维护至关重要。防喷器密封垫环槽存在弧面曲率大，横向结构复杂等特点，无法准确反映缺陷的几何反射信号，因此在常规超声波检测时容易出现缺陷漏检和无法定量的问题。
现有技术中还没有对防喷器密封垫环槽超声检测方法，因此要制定针对防喷器密封垫环槽检测方法，首先需要设计用于超声波检测的对比试块。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块。本实用新型可以完善现有超声波检测手段及评价方法，保障防喷器在使用过程中的安全运行。
一种用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：包括试块本体，试块本体为四分之一圆柱形试块，试块本体上表面的形状和尺寸与防喷器密封垫环槽一致，试块本体的上表面由外向内设置两处贯通试块本体的圆弧凹槽，试块本体内部设置有多处用于模拟防喷器密封垫环槽内部缺陷的人工缺陷。
所述两处圆弧凹槽中，第一处贯通凹槽由三条圆弧围成，第二处贯通凹槽的横截面形状呈倒置梯形。
所述第二处贯通凹槽的斜面与试块本体水平方向的夹角为67°。
所述人工缺陷包括两处刻槽人工缺陷和三处横孔人工缺陷，五处人工缺陷沿试块本体周长方向设置。
所述人工缺陷中，第一处人工缺陷和第二处人工缺陷为刻槽人工缺陷，第三处人工缺陷、第四处人工缺陷和第五处人工缺陷为横孔人工缺陷，第一处人工缺陷至第五处人工缺陷依次排列。
所述五处人工缺陷的横截面中心线的距离到试块本体上表面的距离相同。
采用本实用新型的优点在于：
本实用新型对比试块上设置有刻槽和横孔用于模拟防喷器密封垫环槽内部的缺陷，通过设计与密封垫环槽结构相同的检测试块，以使该检测试块能对防喷器密封垫环槽超声检测的性能和灵敏度进行校准并能够准确的定位和定量其内部缺陷。
附图说明
图1为本实用新型俯视图；
图2为本实用新型侧视图；
图3为图1中的I处超声对比试块刻槽缺陷放大示意图；
图4为图1中的II处超声对比试块横孔缺陷放大示意图；
图中标记为：1、第一处人工缺陷，2、第二处人工缺陷，3、第三处人工缺陷，4、第四处人工缺陷，5、第五处人工缺陷，11、第一处贯通凹槽，12、第二处贯通凹槽。
具体实施方式
实施例1
本实用新型所述超声对比试块包括试块本体，所述试块本体为四分之一圆柱形厚壁试块，所述试块上表面的形状与尺寸防喷器密封垫环槽一致，所述试块本体内部加工有己知尺寸的刻槽和横孔形成的多处人工缺陷。
具体的，如图1所示，所述构成试块本体的圆弧的圆心都处于试块的右上部，构成试块本体的圆弧由外向内分别为R275.5、R229、R214、R207、R193.8、R187、R181和R173尺寸。如图2所示，所述试块本体的上表面由外向内设置两处贯通试块的圆弧凹槽，所述第一处贯通凹槽11的深度为8mm，宽度为46.5mm，由R275.5、R229和R214三条圆弧围成，其中R229和R214圆弧之间由R6的圆弧面连接；所述第二处贯通凹槽12的横截面形状呈倒置梯形，深度为16mm，上表面宽度为26mm，下表面宽度为6.8mm，由R207、R193.8、R187和R181四条圆弧组成，其中第二处贯通凹槽12的斜面与试块水平方向的夹角为67°。所述试块本体的厚度为102mm。
具体的，如图3所示，在试块本体上部由R173和R187圆弧构成的试块内部开设有两处刻槽人工缺陷，用于模拟防喷器密封垫环槽内部的裂纹缺陷，所述第一处人工缺陷1和第二处人工缺陷2刻槽缺陷最右侧截面中心到试块本体右侧竖直截面的距离分别为73mm和104mm。所述第一处人工缺陷1和第二处人工缺陷2的尺寸分别为5*3*0.2mm和8*5*0.2mm。如图4所示，在试块本体上部由R173和R187圆弧构成的试块内部开设有三处横孔人工缺陷，用于模拟防喷器密封垫环槽内部的夹渣、气孔缺陷及用于灵敏度校准的长横孔，所述第三处人工缺陷3、第四处人工缺陷4和第五处人工缺陷5最右侧截面中心到试块本体右侧竖直截面的距离分别为138mm、160 mm 和184 mm。所述第三处人工缺陷3、第四处人工缺陷4和第五处人工缺陷5的尺寸分别为Φ3*8mm、Φ2*5mm和Φ2*40mm。
具体的，所述五处人工缺陷为沿试块本体周长方向设置，所述五处人工缺陷体中心线的位置与R181圆弧相重合，其横截面中心线的距离到试块本体上表面的距离都为8mm。
在防喷器密封垫环槽制造过程中，会在其内部、表面或近表面产生气孔。在防喷器密封垫环槽焊接维修后残留在焊缝中夹渣会降低焊缝的塑性和韧性，在应力的作用下其尖角往往造成应力集中形成裂缝并沿展，导致强度下降、焊缝开裂，严重的会导致防喷器直接报废。因此防喷器密封垫环槽内气孔、夹渣和裂纹缺陷的检测对防喷器安全运行必不可少。
本实用新型通过在试块本体上设置刻槽和横孔两种类型的人工缺陷，并在试块内部不同位置不同方向加工不同尺寸的人工缺陷用于模拟环槽内的裂纹、夹渣和气孔缺陷，为防喷器密封垫环槽超声检测提供了校准、比对的模拟试块。由于刻槽缺陷尺寸较小，能够帮助检测出环槽内的微小缺陷，避免出现漏检；在测试前，使用本实用新型提供的试块中的对超声检测仪器进行模拟比对，能够有效的提高缺陷性质的推断，在测试时，对检测出的缺陷与本实用新型的各种对应的人工缺陷进行比对，能够对检测出的缺陷进行定量。
本实用新型结构简单，使用方便，能快速直观对超声探伤仪灵敏度进行校准和对设备检出能力的验证，更好的完成防喷器密封垫环槽超声检测工作。
实施例2
一种防喷器密封垫环槽超声对比试块，包括试块本体，所述试块本体为四分之一圆柱形厚壁试块，所述试块上表面的形状与尺寸防喷器密封垫环槽一致，所述试块本体内部加工有己知尺寸的刻槽和横孔共计五处人工缺陷。
优选的，如图1所示，所述构成试块本体的圆弧的圆心都处于试块的右上部，所述试块本体的上表面由外向内设置两处贯通试块的圆弧凹槽，所述试块本体的厚度为102mm。
进一步的，所述构成试块本体的圆弧由外向内分别为R275.5、R229、R214、R207、R193.8、R187、R181和R173。
进一步的，如图2所示，所述第一处贯通凹槽11的深度为8mm，宽度为46.5mm，由R275.5、R229和R214三条圆弧围成，其中R229和R214圆弧之间由R6的圆弧面连接。
进一步的，所述第二处贯通凹槽12的横截面形状呈倒置梯形，深度为16mm，上表面宽度为26mm，下表面宽度为6.8mm，由R207、R193.8、R187和R181四条圆弧组成，其中第二处贯通凹槽12的斜面与试块水平方向的夹角为67°。
优选的，在试块本体上部由R173和R187圆弧构成的试块内部开设有两处刻槽人工缺陷和三处横孔人工缺陷，所述五处人工缺陷为沿试块本体周长方向设置，所述五处人工缺陷体中心线的位置与R181圆弧相重合。
进一步的，所述第一处人工缺陷1和第二处人工缺陷2为刻槽缺陷，刻槽缺陷最右侧截面中心到试块本体右侧竖直截面的距离分别为73mm和104mm。所述第一处人工缺陷1和第二处人工缺陷2的尺寸分别为5*3*0.2mm和8*5*0.2mm。
进一步的，所述第三处人工缺陷3、第四处人工缺陷4和第五处人工缺陷5为横孔缺陷，横孔缺陷最右侧截面中心到试块本体右侧竖直截面的距离分别为138mm、160 mm 和184mm。所述第三处人工缺陷3、第四处人工缺陷4和第五处人工缺陷5的尺寸分别为Φ3*8mm、Φ2*5mm和Φ2*40mm。
优选的，所述第一处人工缺陷1、第二处人工缺陷2、第三处人工缺陷3、第四处人工缺陷4和第五处人工缺陷5横截面中心线的距离到试块本体上表面的距离都为8mm。
优选的，所述试块本体的材质与被检防喷器顶盖的材质相同，均为25CrNiMo，材料经过调质处理，硬度为197~235HB；为保证测试精度，所述试块本体的表面粗糙度为6.3um。
Claims (6)
1.一种用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：包括试块本体，试块本体为四分之一圆柱形试块，试块本体上表面的形状和尺寸与防喷器密封垫环槽一致，试块本体的上表面由外向内设置两处贯通试块本体的圆弧凹槽，试块本体内部设置有多处用于模拟防喷器密封垫环槽内部缺陷的人工缺陷。
2.根据权利要求1所述的用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：所述两处圆弧凹槽中，第一处贯通凹槽（11）由三条圆弧围成，第二处贯通凹槽（12）的横截面形状呈倒置梯形。
3.根据权利要求2所述的用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：所述第二处贯通凹槽的斜面与试块本体水平方向的夹角为67°。
4.根据权利要求3所述的用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：所述人工缺陷包括两处刻槽人工缺陷和三处横孔人工缺陷，五处人工缺陷沿试块本体周长方向设置。
5.根据权利要求4所述的用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：所述人工缺陷中，第一处人工缺陷（1）和第二处人工缺陷（2）为刻槽人工缺陷，第三处人工缺陷（3）、第四处人工缺陷（4）和第五处人工缺陷（5）为横孔人工缺陷，第一处人工缺陷（1）至第五处人工缺陷（5）依次排列。
6.根据权利要求5所述的用于防喷器密封垫环槽的超声对比试块，其特征在于：所述五处人工缺陷的横截面中心线的距离到试块本体上表面的距离相同。
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