套管擠毀試驗可分為兩類:
1)純外壓擠毀試驗:在均勻的純外壓下套管擠毀試驗,主要測定在均勻的純外壓下套管的臨界擠毀壓力。
2)在軸向拉伸條件下的外壓擠毀試驗:在一定的軸向拉伸載荷條件下加上均勻外壓的套管擠毀試驗,主要測定由于套管自重產生的或其他附加軸向拉伸載荷影響下,套管承受均勻外壓的臨界擠毀壓力。
其一般試驗要求如下:
1、試驗機
擠毀試驗機應包括加壓裝置、擠毀容器以及控制和數據采集裝置。如果進行在軸向拉伸載荷下的外壓擠毀試驗,還應包括軸向加載裝置。
2、試驗用計量器具的檢定
所有測量儀器和試驗機均應定期檢定,檢定報告副本應列入試驗記錄中。
2.1 測量儀器的檢定
用于試驗的測量儀器包括壓力傳感器、載荷傳感器、壓力表等計量器具。其均應由省市級以上計量部門進行定期檢定,并注明測量儀器的精度。只有檢定合格后,試驗數據方可有效。
2.2 試驗機的標定
擠毀試驗的試驗機均應由省市級以上計量部門定期進行整機標定。通常每年標定一次,如對其有疑問,可增加標定次數。標定應在最小至最大范圍(即加載范圍)內選擇10個等量點進行,標定兩次。在加載范圍內,試驗機整機精度應小于1%。由于本標準涉及軸向拉伸力和壓力兩種載荷,故對應這兩種加載系統應分別進行標定。
2.3 試驗機的校驗
當試驗機通過了計量部門的定期標定后,在每次進行擠毀試驗之前,還需進行日常標定,即校驗。
3、試樣安裝要求
3.1 壓力傳感器
壓力傳感器應與試樣的擠毀容器連通,并不得放置在壓力源附近。待擠毀容器滿液體(水、油或乳化液)后,應將壓力傳感器安裝在液體注入孔處。
3.2 試樣安裝
對于純擠毀試驗不得給試樣施加軸向或環向約束;對于在軸向拉伸條件下的外壓擠毀試驗,不得給試樣施加環向約束。管體內表面應不承受內壓,擠毀容器內應完全充滿液體,將空氣排空。
3.3 軸向加載試驗
試樣中心線與試驗機的中心線應重合,不允許偏心加載。
4、壓力和載荷控制要求
4.1 壓力
壓力是指施加于試樣的外壓力。對試樣進行加壓時,應盡量降低加壓速率,以便精確地采集壓力數據,通常加壓以不大于 35MPa/min 的加壓速率進行。
4.2 載荷
在復合加載試驗中,總的軸向載荷應視為機械載荷與壓力引起的軸向附加載荷之和。對試樣進行加載或卸載時,其軸向加載速率應使軸向應力變化不大于 35MPa/min。
5、數據采集和記錄
所有試驗都應記錄壓力與時間關系曲線圖(如圖 1 所示)、軸向載荷與時間關系曲線圖,記錄儀選擇比例和速率應適當。每次擠毀試驗都應對擠毀試樣有圖片記錄,并注明擠毀位置及類型,任何與試驗有關的原始數據都應記錄在案。

圖 1 外壓力與時間關系曲線示意圖
6、應變測量
6.1 應變測量的目的
每次試驗中可對試樣進行應變測量。應變測量主要測試加壓、加軸向拉伸載荷或復合加載過程中各測量點的應變數據。
6.2 應變片
每個測量點有兩個應變片,其相互垂直,一個沿管體周向方向,另一個沿軸向方向。有關應變片的粘貼方法及數據采集系統的要求,可參考 API RP 5C5 的相關規定。
6.3 應變測量的注意事項
對于套管外表面的應變測量應注意以下問題:
a)在擠毀容器上應有導線引出孔和相應的密封堵頭;
b)應變測量使用的壓力介質應是變壓器油等高效不導電液體,若使用水作壓力介質,應選擇防水應變片,并采用絕緣防護技術;
c)應變測量是在高壓液態介質中進行的,壓力效應(指由于高壓介質對電阻絲柵的壓力引起的電阻值的變化而產生的相應的附加應變)將對應變數據產生影響,因此需要對應變數據近行修正。