连接螺栓断裂失效分析

针对哈里伯顿1400型压裂泵连接螺栓全部发生断裂的严重事故展开了研究,首先对断口的微观组织形貌进行分析,发现由于部分主接螺栓存在着淬火裂纹引起了部分螺栓的准解离断裂;进一步对装配结构进行了分析,发现连接螺栓装配结构设计严重不合理,两个方面的因素相互作用,从而导致连接螺栓发生了全部断裂。     

联接螺栓断裂失效分析

对螺栓断口的微观组织形貌进行分析，部分联接螺栓存在着淬火裂纹引起了部分螺栓的准解理断裂；进一步对装配结构分析，联接螺栓装配结构设计严重不合理，两个因素相互作用，导致联接螺栓发生了全部断裂。     

电动压裂泵排出法兰断裂原因分析与预防措施北大核心CSCD

针对电动压裂泵排出法兰多次断裂,为了找到断裂原因并采取有效预防措施避免类似故障再次发生,对断裂的排出法兰进行化学成分、拉伸、冲击和金相分析检测,计算了排出法兰密封圈限位槽最小截面上顶点处等效应力,为101.12 MPa,并与其许用应力进行对比,计算得到许用工作静套压为323 MPa;使用SolidWorks Simulation计算了排出法兰的位移、应力分布以及疲劳寿命(大于13888 h)。结果表明,排出法兰最大应力位于密封圈限位槽最小截面上顶点处,其等效应力满足现场压裂施工一般工况下使用要求,排出法兰材料冲击功20 J,低于技术要求的27 J,水击现象使压强增加21.6 MPa;设计不合理和高压件安装不合理等多种因素共同作用导致疲劳裂纹扩展引起断裂失效。通过理论计算和排出法兰材料性能检测,找到了断裂失效原因并提出了预防措施。研究结论可为同类典型的可拆卸螺母锤接头总成结构的设计、强度分析和现场使用提供参考。     

5ZB-2800型压裂泵液力端阀箱改造分析

5ZB-2800型五缸柱塞泵采用泵体外置盘根盒,在使用过程中存在密封失效和阀箱寿命更换频繁的问题。将阀箱于外置盘根盒设计成整体,不仅能延长阀箱的使用寿命,还减少阀箱安装时间及劳动强度。     

联接螺栓断裂失效分析

1400型压裂车是10年前从国外引进的，曾经是国内主要的压裂设备之一。对油田的压裂施工起到了重要的作用。1400型压裂泵联接螺栓的作用主要是分别固定两个内齿圈和三拐曲轴与两拐曲轴联接，通过联接螺栓和销钉把蜗杆蜗轮传动系统传递过来的动力传递给曲轴连杆机构，从而实现对压裂液的做功。但在工作生产中，联接螺栓全部发生了断裂。     

6500HP型压裂泵动力端设计方案对比研究

针对目前中国地区页岩气开采作业面积受限和压裂车功率低的问题,提出了一种新型大功率液压驱动压裂泵动力端的设计方案,并与传统的机械式压裂泵动力端设计方案进行对比。重点阐明液压驱动压裂泵动力端液压系统的工作原理:利用行程开关控制换向阀换向,并通过三个液压缸的运动配合,实现压裂介质的吸液、排液运动。这将从根本上解决液压换向冲击问题,并实现大功率压裂泵压裂介质的平稳输送,从而提高压裂设备的作业效率,延长压裂车的使用寿命。     

基于有限疲劳寿命的压裂泵盘根铜套优化设计

针对高压压裂泵现场施工中由于铜套裂纹引起液力端盘根密封总成快速失效的现象,提出了优化铜套开口角度α和底部圆角R,进行基于有限疲劳寿命的压裂泵盘根铜套优化设计方法。首先,通过现场施工中的4.5 in(1 in=2.54cm)V形铜套损坏情况,估算了现有V形铜套的疲劳寿命为2 830 000次;然后,使用SolidWorks Simulation建立了4.5 in V形铜套的静力学有限元模型,反推确定了吸入缸压强传递系数为0.3,对4.5 in V形铜套进行了疲劳分析,计算了疲劳寿命为2 797 000次;最后,计算了4.5,4,3.75,3.25和5 in V形铜套在不同开口角度和圆角的疲劳寿命。结果表明：优化设计后的4 in V形铜套在开口角度改为120°后疲劳寿命增大了81.5倍,现场测试满足在液缸最大生命周期内不再产生疲劳裂纹;通过现场施工数据反推传递系数,验证疲劳寿命计算方法的有效性,优化设计了5种压力等级下铜套的开口角度和圆角。同时,为其他型号盘根铜套优化设计提供了参考方法。     

五缸往复式压裂泵动力端动力学数值分析

利用目前成熟的平面机构分析理论和SCILAB软件,结合压裂泵动力端结构和运动参数,建立动力学模型,并对其进行数值分析,得到该机构在持续运转过程中的受力情况和运动规律曲线,为主要零部件的刚度、强度分析和优化设计提供了计算依据。     

TG、TH柱塞泵泵头体失效分析及改进意见

TG、TH固井压裂柱塞泵在油田应用广泛。本文介绍了该泵液力端泵头体存在的问题,分析了断裂过程和受力情况,得出延长泵头寿命和提高螺纹强度是最好解决途径的结论;从将螺纹的梯形改为锯齿形、螺纹联结改为栓接和加大螺距三方面,提出了改进意见,取得显著的经济效益。     

压裂泵连杆疲劳强度分析

对某型号五缸单作用压裂泵连杆进行受力分析,得到连杆载荷在一个工作周期内的变化规律,运用有限元软件对连杆进行静力分析,并用古德曼法计算了高应力区域的疲劳安全系数.结果表明：连杆最大应力发生在连杆小头与杆身圆弧处,是危险的部位;高应力区域的疲劳强度满足设计要求.     

液压泵站压力低故障的分析

冶金行业大型液压系统中,泵站供油压力低是一种常见的严重故障。该文结合实例,分析了泵站压力低故障的两类原因,介绍了故障的排查方法,同时,结合点检管理,对如何减少和避免此类故障介绍了一些方法和经验。     

液压泵柱塞弹簧断裂失效分析

某型液压泵上1Cr18Ni9不锈钢柱塞弹簧在工作4 h后断裂成4段;采用宏观分析、断口微观形貌分析、金相检查、硬度和渗氮层厚度测量等手段对弹簧断裂性质和原因进行了分析。结果表明:弹簧断裂性质为疲劳断裂,断裂起源于弹簧内侧的一表面轴向裂纹;该轴向裂纹产生于不锈钢丝的拉拔过程中,在使用环境下发生应力腐蚀,促进了裂纹的扩展,最终使弹簧在油压循环应力作用下发生疲劳断裂。     

超高压压裂管汇由壬接头预紧特性分析

针对超高压压裂管汇由壬接头安装预紧力不当导致结构破坏或密封泄漏的问题,以某公司研制的175 MPa超高压由壬接头为研究对象,利用ABAQUS建立由壬接触模型,采用有限单元法对该接头进行应力分析与强度评定以及密封性能判定。结果表明：预紧力大小对母由壬应力几乎没有影响,对公由壬、翼型螺母和三瓣挡圈应力有显著影响,且都呈现正相关性,影响程度从高到低依次为公由壬、翼型螺母、三瓣挡圈和母由壬;额定工况下预紧力超过250 kN时,公由壬轴肩圆角处应力超过其材料许用应力,结构静强度不满足要求可能会发生结构破坏;预紧力小于150 kN时,不足以抵抗内压作用,公由壬和母由壬球头锥面密封结构分离;在能够确保球头锥面密封性和结构安全性的150~250 kN预紧力范围内,氢化丁腈橡胶（HNBR）密封圈表面接触应力始终大于实时流体工作压力,密封圈密封性能良好。推荐安装预紧力范围为150~250 kN,在该范围内密封圈结构的静强度以及密封性均能满足要求。     

液压阀块设计与应力分析

应用三维软件对阀块进行设计,使得阀块集成程度高,结构紧凑,性能优良,并应用有限元分析软件ANSYS对阀块应力及变形进行分析,增强设计的正确性和产品的可靠性。     

可变长度进气歧管的失效分析

在某款发动机台架耐久试验中,可变进气歧管的VGIS卡死无法动作,导致发动机扭矩突然下降。通过拆解分析、振动测试、振动试验故障重现等方法分析VGIS卡死原因。结果表明:在发动机振动作用下,VGIS执行机构驱动柄与限位块相对运动摩擦过大,满足摩擦焊接的机制造成粘连,导致VGIS卡死。分析优化方案,优选成本低、周期短的改进方案——将接触面改为塑料与金属接触,避免塑料粘连。改进后的可变进气歧管通过发动机台架耐久试验和整车耐久试验验证,VGIS卡死问题圆满解决,并为其他可变进气歧管的设计提供借鉴。     

外啮合齿轮泵失效原因分析

本文分析了外啮合齿轮泵几种典型的失败原因及其可能引起的故障和零件损伤,并提出了相应的解决方案。可以帮助使用者采取针对性措施避免外啮合齿轮泵过早失效;或通过失败泵的零件损伤特征分析失效原因,并加以改进。     

3500HP型钻井泵液力端的研究与展望

随着科技的发展和进步,石油、天然气和页岩气等能源已成为全球所有国家的命脉。然而想要拥有足够的能源,就必须具备先进的开采技术,因此钻井泵的发展尤为重要。钻井泵被誉为钻机的“心脏”,对于钻机来说至关重要,而对于钻井泵来说其液力端易损件的使用寿命与钻井泵的工作效率和使用寿命息息相关,因此只有提高钻井泵液力端易损件的使用寿命才能确保钻井泵的正常钻进、较高的工作效率和使用寿命。随着信息技术的发展和各行各业的相互促进与相互影响,在未来钻井泵也会向着信息化、自动化、轻量化、人性化和智能化的方向发展。     

汽车轮胎螺栓失效分析

汽车轮胎螺栓断裂,通过化学成分分析、断口宏观和微观及能谱分析、金相分析、硬度分析,对其断裂原因进行了分析.结果表明:断裂螺栓原材料表面的小折叠或小裂纹缺陷由于酸洗形成腐蚀坑,螺栓在服役过程中,由于受到较大应力,从应力集中的螺纹牙底腐蚀坑萌生裂纹,裂纹不断扩展导致疲劳断裂.     

内啮合齿轮泵联接螺栓的载荷分析

螺栓组的载荷计算一般认为是各螺栓均分工作压力,但实际上各个螺栓受力可能是不相等的。以内啮合齿轮泵上的螺栓为研究对象,对压力进行合理分区,利用SolidWorks中的Simulation功能来分析螺栓受力情况,然后计算受力最大螺栓的应力。通过此方法可以检验能否采用低精度等级的螺栓以节约生产成本。