SY/T 6858.3-2025 油井管无损检测方法 第3部分：电磁超声检测

ICS 75.180.10;77.040.20 CCS E 92;H 26

中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T 6858.3—2025

油井管无损检测方法

第3部分：电磁超声检测

Nondestructive testing method for OCTG— Part 3:Electromagnetic acoustic testing

2025-12-18发布 2026—06-18实施

国家能源局发布

目次

前言 Ⅱ

引言 Ⅲ

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 一般要求 2

5 检测原理 2

6 对比试样 2

6.1 通则 2

6.2 刻槽 3

7 设备校验和核查 5

8 检测方法 5

9 验收 6

10 检测报告 7

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件是SY/T 6858《油井管无损检测方法》的第3部分。SY/T 6858已经发布了以下部分：

——第1部分：磁粉检测;

——第2部分：漏磁检测;

——第3部分：电磁超声检测。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由石油工业标准化技术委员会石油管材专业标准化技术委员会(CPSC/TC5) 提出并归口。

本文件起草单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司、中国石油集团渤海石油装备制造有限公司、天津钢管制造有限公司、营口市北方检测设备有限公司、陕西省特种设备检验检测研究院、西安交通大学、南京巨龙钢管有限公司、大庆钻探工程有限公司、巨龙钢管有限公司、衡阳华菱钢管有限公司、四川大学、山东胜利钢管有限公司、中石化石油机械股份有限公司沙市钢管分公司。

本文件主要起草人：黄磊、孙少卿、李亮、赵仁顺、常永刚、曹华勇、张晓明、安晓军、马佼佼、姜洪权、黄焯、董光、张黎、杨雨涛、蔡绪明、张伟、伍剑波、王自信。

J

Ⅱ

引言

SY/T 6858《油井管无损检测方法》旨在建立适用于油井管的无损检测方法，以保证油井管在服役过程中的质量安全，保障油气开采生产的连续正常运行，减少因油井管本体缺陷引起的质量事故， 拟由七个部分构成。

——第1部分：磁粉检测。旨在指导进行铁磁性油井管在役检测或生产过程中的磁粉检测。

——第2部分：漏磁检测。旨在指导进行油井管螺纹、钻杆加厚过渡带及全管体漏磁检测。

——第3部分：电磁超声检测。旨在指导进行油井管电磁超声检测。

——第4部分：相控阵检测。旨在指导进行油井管相控阵检测。

——第5部分：超声检测。旨在指导进行钻杆焊缝和钻柱构件螺纹超声波检测及超声测厚。

——第6部分：渗透检测。旨在指导进行含非铁磁螺纹在内油井管渗透检测。

——第7部分：涡流检测。旨在指导进行油井管涡流检测。

本文件为SY/T 6858《油井管无损检测方法》的第3部分，与其他部分同属于油井管无损检测方法之一。SY/T 6858《油井管无损检测方法》第1部分用于进行铁磁性油井管在役检测或生产过程中的磁粉检测，整合SY/T 6858.3—2012《油井管无损检测方法第3部分：钻具螺纹磁粉检测》; 第2部分用于进行油井管螺纹、钻杆加厚过渡带及全管体漏磁检测，整合SY/T 6858.1—2012《油井管无损检测方法第1部分：套铣管螺纹漏磁探伤》和SY/T 6858.2—2012《油井管无损检测方法 第2部分：钻杆加厚过渡带漏磁探伤》;第3部分用于进行油井管电磁超声检测;第4部分用于进行油井管相控阵检测;第5部分用于进行钻杆焊缝和钻柱构件螺纹超声波检测及超声测厚，整合 SY/T 6858.4—2012《油井管无损检测方法第4部分：钻杆焊缝超声波检测》、SY/T 6858.5—2016 《油井管无损检测方法第5部分：超声测厚》和SY/T6764—2009《钻柱构件螺纹超声波检测方法》;第6部分用于进行含非铁磁螺纹在内油井管渗透检测，整合SY/T 6858.6—2016《油井管无损检测方法第6部分：非铁磁体螺纹渗透检测》;第7部分用于进行油井管涡流检测。

Ⅲ

1 范围

本文件规定了铁磁性油井管(油管、套管和钻杆)管体电磁超声检测的一般要求、检测原理、对比试样、设备校验和核查、检测方法、验收和检测报告等。

本文件适用于外径不小于60.3 mm 的油井管的电磁超声检测。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 9445 无损检测人员资格鉴定与认证

ISO 11484 钢产品无损检测人员雇主认证体系(Steel products—Employer's qualification system for non-destructive testing(NDT)personnel)

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电磁超声换能器 electromagnetic acoustic transducer;E MAT

在磁场中进行电能一声能转化的电磁装置。

3.2

磁致伸缩力 magnetostrictive forces

铁磁性材料在磁化时，磁畴壁移动产生的力。

3.3

SV 波 SV wave

管中的质点振动方向与传播方向垂直的垂直偏振横波。

3.4

SH 波 SH wave

管中的质点振动方向与传播方向垂直的水平偏振横波。

3.5

体波 bulk wave

无损检测中用来检验材料整体的超声波，可以是纵波，也可以是横波。

3.6

对比试样 reference sample

包含人工缺陷的管或管段。

4 一般要求

4.1 除非产品标准另有规定或购方与制造商达成了协议，全管体电磁超声检测应在产品主要制造工艺(轧制、热处理、冷热加工、成型、管体矫直等)之后进行。

4.2 被检测油井管的直度应符合相关产品要求，表面杂质应清除干净，以确保检测的准确性。

4.3 检测应由按照GB/T 9445、ISO 11484或等同标准培训过的合格人员进行，并且还应由制造商任命有能力的人员监督。在第三方检测情况下，购方与制造商应达成有关检测人员协议。

由雇主出具的操作许可应符合书面程序。无损检测操作应由雇主批准的无损检测3级人员批准。 检测人员应取得超声检测资格证，还应进行电磁超声检测专项培训。

注：1、2和3级的定义参见GB/T9445、ISO 11484等。

5 检测原理

采用非接触方式在金属中实现电能一声能转换，基于电磁超声的换能机理，可直接在金属表面产生垂直入射或斜入射的纵波或横波，见图1～图3。其中横波可以是水平偏振 (SH) 或垂直偏振 (SV)。斜入射声波角度可通过电磁场的频率控制。

2

标引序号说明：

H— 通电电流;

Bo——稳恒磁感应强度; F——洛伦兹力。

 

图 1 电磁超声纵波的产生

6 对比试样

6.1 通则

6.1.1 本文件定义的对比试样是用于校准无损检测设备。不应将这些人工缺陷尺寸视为此类设备所能检测到缺欠的最小尺寸。

6.1.2 应用对比试样外表面刻槽或内外表面刻槽校准电磁超声检测换能器。

根据购方与制造商之间达成的协议，也可用在对比试样上径向钻竖通孔校准。这种情况下，规定验收级别参考竖通孔的最大直径应协商确定，并且制造商应能证明：使用参考竖通孔检测灵敏度可满足要求，且设备设定与使用规定的外刻槽和协议的内刻槽深度在本质上是相同的。

当采用钻孔校验时，孔径的选择可参照相关产品标准。

a) 磁场垂直于电流和检测面 b) 磁场垂直于电流、平行于检测面 c) 磁场平行于电流和检测面

—通电电流;

Bo——稳恒磁感应强度; Fm——磁致伸缩力。

1 ——SV波; 2——SH 波。

图 3 水平和垂直偏振横波图解

6.1.3 对比试样应具有与待检管相同的直径和厚度，相同的表面状态和交货状态(如轧制、正火、淬火和回火等)及类似的钢级。

6.1.4 对比试样外刻槽、内刻槽及参考竖通孔应远离对比试样的管端且相互分隔开(当使用内、外刻槽时),以便获得清晰可分辨的信号。

6.2 刻槽

6.2.1 通用要求

刻槽应符合如下要求。

a) 刻槽应是“N” 型的(见图4),平行于油井管的主轴;当购方与制造商对横向缺欠检测达成协议时，刻槽垂直于油井管的主轴。

b) 刻槽的边是平行的，底部通常与边成直角，底部拐角可存在圆角。

c) 刻槽通过机加工、电火花或其他方法形成。

3

标引序号说明： w ——宽度 ;

d—— 深度。

图 4 “N” 型刻槽

6.2.2 刻槽的尺寸

刻槽尺寸应符合如下要求：

a) 宽度 w (见图4):刻槽的宽度不大于1mm, 且不大于槽深的2倍。

b) 深度d (见图4和图5):刻槽的深度应符合表1的要求，最大刻槽深度为1.5 mm, 刻槽深度的允许误差为±15%。

c) 长度：除非购方与制造商另有协议，否则刻槽的长度应大于单个换能器的宽度。检测横向缺欠时，周向刻槽的最小长度(见图5)为30 mm。

6.2.3 人工缺陷的确认

人工缺陷的尺寸和形状应通过合适的技术来验证，如覆型法、橡胶铸型法等。

a) 外部局部周向刻槽 b) 内部局部周向刻槽

c) 外部局部径向刻槽 d) 内部局部径向刻槽标引序号说明：

图 5 刻槽的形式

4

表1验收级别和相应的刻槽深度

验收级别

刻槽深度

EMAT2

5%t(最小0.30 mm)

EMAT3

10%t(最小0.30 mm)

EMAT4

12.5%t(最小0.50 mm)

注：t为油井管公称壁厚。

7 设备校验和核查

7.1 在每一个检验周期开始前，设备应进行校验，产生一致清晰可辨的信号(如从对比试样连续三次通过设备得到)。这些信号可触发相应的报警设备。

7.2 在校验检查过程中，对比试样和换能器之间相对运动速度应与产品检测时速度相一致。

7.3 在相同规定直径、壁厚和钢级产品检测过程中，应将对比试样通过设备以定期核查设备。

核查频率至少为每4h 一次，而且每当有设备检测组换班，或生产开始及结束时均应进行核查。

7.4 在用初始校验参数发生改变时，设备应重新校验。

7.5 在产品检测过程中，如核查不合格，上次设备核查合格之后检测的所有油井管应在设备重新核查之后重新检测。

8 检测方法

8.1 应采用斜入射的SV 波或体波检测纵向缺欠(见图6),采用斜入射的SV 波或体波检测横向缺欠 (见图7),采用垂直入射的SH 波测量壁厚(见图8)。油井管两端的检测盲区应根据相应的产品标准要求进行处理，可采用手动超声进行检测。

EMAT

1——管材;

2 ——缺陷。

图 6 电磁超声纵向缺欠的检测

5

2——缺陷。

图 7 电磁超声横向缺欠的检测

图 8 电磁超声壁厚测量

8.2 在检测过程中，油井管与换能器应保持相对运动，以扫描到整个油井管表面。检测过程中的相对速度变化应不超过±10%。

8.3 每个换能器在垂直声束扫查方向上的最大宽度应不大于30 mm。

8.4 设备应能够通过自动触发/报警信号结合标记和/或分选系统将油井管分为合格管或可疑管。

9 验收

9.1 任何油井管产生的信号低于触发/报警的信号，应视为合格。

9.2 任何油井管产生的信号等于或大于触发/报警的信号，应视为可疑产品，或由制造商(或购方) 自行决定，可进行重新检测。如复验之后，所有的信号低于触发/报警信号，应认为该油井管合格， 否则确定其为可疑管。

6

9.3 对于可疑管，应根据相关产品标准要求按以下方法之一进行处置。

a) 如确认可疑区域剩余厚度在公差范围之内，按照原方法对可疑区域重新进行检测，如没有信号等于或大于触发/报警的信号，则该油井管应视为合格。

根据购方和制造商的协议，可疑区域也可通过其他无损检测技术和试验方法重新进行检测。

b) 切除可疑区域部分。

c) 该油井管视为不合格。

10 检测报告

检测报告至少应包括以下内容：

a) 本文件编号;

b) 符合性说明;

c) 按照协议或其他规定，偏离规定程序的任何偏差;

d) 产品名称、规格、钢级;

e) 电磁超声采用的波模和工艺参数;

f) 使用的设备校验方法;

g) 对比试样和验收级别的描述;

h) 检测结果及图谱;

i) 检测日期;

j) 检测人员、审核人员及资格。