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钻杆的失效分析

发布时间:2015-10-23

来源:http://www.zhsyzj.com/news/8.html

        由石油钻杆的工作环境及受力情况分析,钻杆的主要失效形式有断裂、塑性变形(如弯曲)、丝扣严重磨损等。其中以断裂这种失效形式更为严重。这种失效形式表现为当钻杆头部的轴肩处承受较大的扭转作用及冲击力作用时,钻杆便会在此处发生断裂。断裂发生后,三牙钻头由于和外界失去了连接,只能留在地层而无法取出,而三牙钻头的造价又相当昂贵,这样就会给客户带来相当大的损失。

        出现断裂的原因往往是由于钻杆头部轴肩处与管体相连接的地方硬度较高,塑性和韧性较差。通过金相组织的分析,这一部分的回火索氏体组织(淬火+高温回火得到的组织)的晶粒度等级通常不在要求的等级范围之间,这种情况的产生与淬火过程有着极大的联系。

        除断裂外,还有就是弯曲。即钻杆的杆体部分发生塑性变形。当管体弯曲的弧度较大,超过管体的弹性极限时,管体则发生塑性变形。钻杆发生塑性变形对客户的影响较小,没有断裂产生的影响严重,只需要经过校直,即可以使钻杆恢复,然后再次重新投入使用,之所以会发生塑性变形,这也跟钻杆的淬火调质处理有着密切的关系。若调质的钻杆硬度较低,组织中回火索氏体组织较少或索氏体晶粒较为粗大,层片间距较大,则钻杆的塑性,韧性就差,那么出现弯曲也就在所难免了。

        钻杆丝扣的磨损现象是与丝扣的表面硬度有关,这与产品在镀铬处理过程中的质量有关,与调质处理无关,在此不再作进一步分析。

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