抽油机不同负载率下曲柄销的疲劳寿命

根据游梁式抽油机发生曲柄销失效的主要位置,提出了按弹性地基内弹性桩的计算模型来求曲柄销各截面处弯矩的方法.应用这一计算方法,对曲柄销锥面小端台阶处进行了疲劳强度计算;并按照帕尔斯公式计算出曲柄销在有初始裂纹时不同负载率下的疲劳寿命,为确定抽油机合理负载率提供了理论依据.     

游梁式抽油机曲柄销疲劳强度设计

根据游梁式抽油机曲柄销失效主要发生在曲柄销锥面中部台阶、螺纹根部及锥面小端台阶处，且均以弯曲疲劳破坏为主的特点，提出了曲柄销的弯矩计算方法，即按弹性地基油弹性极的计算模型求曲柄销各截面处的弯轻。采用这一计算方法，对曲柄销锥面小瑞台阶处和螺纹根部进行了疲劳强度设计。计算结果表明，曲柄销锥面小瑞台阶处和螺纹根部的工作安全系数分别为7．6和3．8，大于许用安全系数，均能满足疲劳强度要求。     

深井钻柱疲劳强度计算与分析

钻柱疲劳失效的机理分析表明,钻柱在振动和进动工况下,受到拉、压、弯、扭等组合交变应力作用,发生疲劳破坏是其失效的主要形式。通过钻柱受力分析,给出钻柱轴向应力、弯曲应力、扭转应力、径向和周向应力,以及附加剪应力的计算公式。根据疲劳强度理论,建立了钻柱在不对称循环应力状态下的疲劳强度条件。结合实际算例分析,找出钻柱危险点处疲劳安全系数随井深、转盘转速和钻压的变化规律,有助于钻井参数的调整。     

抽油机曲柄销失效分析及联接设计

分析了游梁式抽油机曲柄销所受载荷及失效形式。指出曲柄销失效的主要原因是曲柄销和锥套的过盈配合面之间出现了松压现象，这种松压现象是由曲柄销受灾变载荷作用所引起，且失效主要发生在曲柄销锥面中部台阶、螺纹根部及锥面小端三处，破坏形式则以弯曲疲劳破坏为主，螺纹根部的破坏具有扭转破坏的特征。提出了曲柄销与曲柄联接的设计准则及螺纹预紧力矩的计算公式。     

基于应力测试的双驴头抽油机游梁失效研究

双驴头抽油机是油田广泛采用的一种节能型抽油机，针对运行中产生的与后驴头连接处的游梁裂纹、断裂问题，利用电阻应变测量技术对该型抽油机游梁、后驴头等主要承载构件进行了现场静、动态应力测试。结果表明，游梁体尾部连接孔承受的载荷对游梁产生撕裂性拉应力。在对游梁进行受力分析的基础上，基于VonMiss屈服条件，引入有效应力和有效应力幅的概念对游梁疲劳强度进行评估，分析了裂纹产生的原因为受力特性和疲劳破坏，并针对已生产和新设计的抽油机分别给出了解决问题的方法。     

抽油机曲柄销疲劳计算分析

根据游梁式抽油机曲柄销的实际工作情况,按悬臂梁和弹性基础梁模型对其进行了疲劳强度计算的分析对比,比较结果可以看出,现有曲柄销结构按弹性基础梁模型计算,其疲劳强度达不到无限寿命,以CYJ10－53B型抽油机为例曲柄销的疲劳安全系数明显偏小,最后提出了提高曲柄销疲劳寿命的几种方法。     

适于丛式井采油的一机二抽式智能抽油机的设计

应用两口井在抽汲原油时悬点负荷相互配重的原理，设计开发了一种适于丛式井开采的一机二抽式智能抽油机，该抽油机主要设计有上平台、机架、底座、调节轮、电控箱、开关磁阻电动机和减速机等。实现了一台抽油机抽汲两口井，较好地解决了有杆抽油机低效、高耗、调整参数复杂的不足．达到了高效节能的目的。     

弯游梁抽油机横梁螺柱疲劳强度分析及应用

吐哈油田的主力抽油机——弯游梁抽油机重要联接件横梁螺柱,工作中所受外载连杆力较大且复杂,发生故障频次相对较多。为此,以14型弯游梁抽油机螺柱疲劳断裂故障为例,重点对螺柱疲劳强度进行了计算分析。首次推导出受周期拉压载荷作用的螺柱受力公式,对横梁螺柱的疲劳断裂情况原因进行分析,在螺柱的结构、材料、预紧力等方面进行改进。并采取许用应力幅法、安全系数法,将改进前后的螺柱疲劳强度进行了对比计算和优化改进。结果表明,优化后许用应力幅增加30%,疲劳强度增加50%。现场使用证明,改进后的横梁螺柱的疲劳强度大幅度提高,故障率明显下降。     

PSA吸附塔的疲劳分析及风险控制

PSA装置吸附塔长期承受交变载荷,疲劳失效是主要的失效模式。本文针对吸附塔的疲劳失效进行了疲劳强度分析,并比较了不同PSA装置的风险情况,提出了吸附塔在设计、选材制造、焊接和检验过程中的风险控制措施,对工程实践具有一定借鉴意义。     

抽油机曲柄销疲劳断裂的机理分析与提高疲劳强度的途径

该文在作抽油机曲柄销受力分析中指出,对曲柄销危险断面进行强度校核时,应按弯曲扭转复合疲劳极限考虑,仅按弯曲疲劳极限计算是不全面的。曲柄销的破坏,疲劳断裂是其根本原因。文章对其疲劳断裂的机理分析有:(1)曲柄销的低周疲劳断裂;(2)表面加工精度和表面层组织结构对疲劳断裂的影响;(3)防松预紧应力对疲劳断裂的影响;(4)腐蚀对疲劳断裂的影响;(5)微动磨损对疲劳裂纹的影响。文中还为提高曲柄销疲劳强度提出了几项具体改进措施。     

钻柱疲劳寿命预测研究

疲劳破坏是钻柱失效的主要形式,进行钻柱疲劳寿命预测可以为钻柱的使用和管理提供依据。建立了钻柱力学模型,对钻柱的受力进行了分析,尤其分析了交变弯曲应力,并用Forman模型预测了钻柱的疲劳寿命,使计算结果更加准确。还应用形状改变能判据对构件屈服区进行了渐进分析,扩展了线弹性断裂力学的应用范围。理论计算结果和现场统计数据的一致性证明了此模型的实用性。     

悬跨海底管道疲劳寿命分析研究

海底管道在服役期间由于各种原因会在某些管段形成悬跨。这些悬跨在海流力作用下,将产生涡激振动。这种涡激振动最终可能导致管道疲劳失效。管道在海流力作用下发生的涡激振动是管道振动和漩涡尾流振动耦合的结果。在建立管道振动模型和Matteoluca尾流振子模型基础上,对管道涡激振动动力响应特性进行分析。依据Miner线性损伤累积理论,采用S-N曲线法分析计算管道疲劳寿命。最后,针对海洋油气开发与生产,提出延长海底管道疲劳寿命的方法和措施。     

连续油管低周疲劳分析

介绍了连续油管井下作业的弯曲循环方式及典型失效形式,并对连续油管作业进行了受力分析,同时采用外径38.1 mm,壁厚3.18 mm的CT80级进口连续油管进行不同内压下的疲劳试验。疲劳试验结果和失效试样的断口分析表明,内压作用下的弯曲疲劳是连续油管失效的主要原因,连续油管的疲劳失效属于典型的低周疲劳问题,疲劳裂纹都在连续油管外表面开始产生。因此,低周疲劳是连续油管工作寿命的主要影响因素。     

乙烯压缩机6061-T6铝合金活塞失效分析

某装置中的乙烯压缩机6061-T6铝合金活塞在服役2a后发生了断裂失效。对材料进行的理化检验以及受力分析表明,活塞是由疲劳导致的断裂,在起裂位置处活塞的平均应力较大,铝合金活塞所受的交变应力幅值接近于Goodman疲劳强度幅值是导致活塞过早发生疲劳失效的根本原因。     

凹坑缺陷参数对连续管疲劳失效的影响研究

为了探究凹坑缺陷参数与连续管疲劳失效的关系,建立了含缺陷连续管有限元模型,并利用试验对有限元模型进行了验证,分析了缺陷深度、缺陷轴向角度、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷分布数量对连续管疲劳失效的影响,并与完整连续管进行了对比。研究结果表明:连续管在带压弯直循环过程中,缺陷处会产生明显的应力集中现象,最后发生疲劳失效;在一定角度的凹坑缺陷处,径向两个角落的塑性应变最大,连续管会沿着这两个位置发生断裂;5个因素对连续管疲劳失效的影响程度不同,缺陷深度和缺陷宽度对连续管的疲劳失效影响最为显著;在含缺陷连续管疲劳寿命理论模型建立过程中,应把缺陷深度和缺陷宽度作为主要考虑因素。所得结论为连续管疲劳寿命理论模型的建立提供了参考。     

钻铤螺纹联接载荷分布规律与疲劳失效

钻铤螺纹联结失效是钻铤失效的主要因素,在整个钻具失效事故中占很大比例。疲劳是导致螺纹联接失效的主要原因。文中从螺纹载荷分布入手,运用有限元软件分析螺纹疲劳失效机理,最后提出预防螺纹先期疲劳失效的措施。     

基于FZG齿轮试验机的润滑油抗点蚀性能评价

在机械传动接触中，点蚀是一种常见的疲劳失效形式。润滑油基础油和添加剂的性能决定着齿轮出现点蚀的时间，以及点蚀的大小和数量。点蚀试验在FZG试验机上进行，选用标准C型齿轮，观测齿面点蚀的面积和时间，计算点蚀寿命，对该油品的抗点蚀能力进行评价。文章介绍了导致出现点蚀的主要原理和油品抗点蚀性能的评价方法。     

钻柱失效机理及其疲劳寿命预测研究

钻柱工作条件恶劣,尤其在狗腿或弯曲井段时,较大交变弯曲应力常造成钻柱疲劳破坏,计算钻柱疲劳寿命可以为钻柱使用和管理提供依据。因此,在定性分析钻柱失效机理的基础上,对钻柱进行了三轴应力分析,并提出了钻柱疲劳寿命的计算模型,该模型可用于无裂纹钻杆和有裂纹钻杆疲劳寿命预测。算例表明,该方法对钻柱疲劳寿命的估算较为合理,符合工程实际。     

特殊螺纹接头螺纹根部微动疲劳探究

通过全尺寸疲劳试验,对特殊螺纹油套管连接的疲劳失效模式进行了识别。在某套管外螺纹中,不完全螺纹根部发现了贯穿性裂纹,但裂纹的起始位置取决于应力水平。在应力幅值较大的区域,裂纹起源于应力集中的螺纹圆角处。在应力幅值相对较低的区域,由于微动疲劳,裂纹起源于螺纹根部中间。为了研究特殊螺纹连接的微动疲劳机理,进行了微动疲劳试验。试验表明大滑移条件下螺纹接触面中部会出现微动疲劳失效。     

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绝大多数的钻具失效都是疲劳引起的,而交变应力集中是疲劳破坏的一个关键因素,因此定量分析研究钻具在井下所随的应力水平及其分布规律,是研究钻具疲劳失效的的一项重要内容,文章以固体力学有限元理论为基础,建立了带扶正器下部钻具组合在弯曲井眼或斜直井眼中的有限元力学模型。求解并得到了下部钻具组合的应力场,揭示了扶正器附近是应力集中区,而远离扶正器的两跨之间应力水平相对较低的应力分布规律。现场的资料分析地表明,正是扶正器或配合接头这些高应力水平的部位是最容易失效的部位;从钻具的结构上看,钻具连接螺纹正处在这些最大应力集中区,这是连接螺纹疲劳失效的根本原因,扶正器或配合接头的失效多发生在连接螺纹部位,文章的研究结果揭示了下部钻具组合失效的力学机理。