王荣彪 康宜华, 邓永乐 王碧瑶 汪圣涵 唐 健

1. 华中科技大学机械科学与工程学院，武汉，430074

2. 华工制造装备数字化国家工程中心有限公司，武汉，430074

0 引言

钻杆是石油钻井设备的重要组成部分，在钻井工作过程中受循环弯矩载荷、交变应力和内部钻井液的腐蚀，在钻杆的杆体和加厚带内壁容易出现腐蚀。内壁的腐蚀会造成钻杆壁厚减薄，是导致钻杆穿孔和断裂的重要因素[1]。钻杆的断裂会使矿井承受巨大的损失，因此，对钻杆内壁腐蚀的检测需求较迫切。

钻杆内腐蚀为体积型缺陷，常用的检测方法通过测量钻杆壁厚的方式对钻杆内壁腐蚀进行检测，主要的测量壁厚方法有射线检测、超声检测、电磁超声检测、脉冲涡流检测和漏磁检测。射线检测方法可以精确测量钻杆壁厚，但是该方法检测成本高，且对人体有损伤[2]。超声探头可以对钻杆进行测厚[3]，但是只能对单点测厚。为了弥补超声探头的这一缺点，有学者提出利用超声相控阵技术检测钻杆的内壁腐蚀，有足够的检测灵敏度和分辨力[4]。但超声检测需要耦合剂，且待检测工件表面不能有油漆，需要提前对表面进行处理。电磁超声壁厚检测方法解决了常规超声需要耦合剂的问题，并且对待检测材料表面状况要求也较低，但是该检测方法换能效率较低[5]。脉冲涡流检测方法可以在较大提离值下实现壁厚减薄的检测，但是由于探头尺寸较大，不利于小面积腐蚀的检出，不适合曲率较大钻杆的检测[6-7]。……