煤气管网波纹管损伤疲劳失效机理

通过对使用一个周期,受损伤失稳变形的和近乎完好的波纹管疲劳载荷实验,结合交变载荷下的应力分析,以及失效件宏观和微观疲劳断口的显微分析,探讨了波纹管损伤的形成,裂纹的扩展,直至断裂全过程,揭示了管网体系中波纹管的损伤疲劳失效机理.     

HL级35CrMoA抽油杆杆体失效分析

为了研究分析某厂HL级35CrMoA抽油杆杆体失效原因,对失效抽油杆进行了宏观形貌观察和化学成分分析,并对其显微组织和断口形貌进行了分析和有限元计算。结果表明,该抽油杆的失效模式为典型的腐蚀疲劳断裂,显微组织主要为回火索氏体+铁素体;疲劳裂纹源于杆体表面腐蚀坑处,疲劳裂纹沿针状组织扩展;在拉伸载荷下,凸缘与杆体截面突变处应力水平相对较高,最终导致腐蚀疲劳失效。最后,提出了预防抽油杆失效的措施,为油田减少同类失效的发生提供重要的理论依据。     

抽油杆柱疲劳失效的热处理因素分析

抽油杆断脱给油田造成了巨大的经济损失。以外螺纹接头断裂的抽油杆为研究对象,经过强度校核,其结构满足正常工作要求。对断口形貌进行宏观和微观观察,并对断杆进行硬度和金相组织分析,发现断口呈现疲劳及准解理混合断裂形貌,原因是热处理过程中过热影响了晶粒分布,降低了杆柱的韧性与塑性,增加了其脆性,导致抽油杆在外螺纹根部因应力集中而出现疲劳裂纹,并快速扩展,引起疲劳准脆性断裂失效。     

抽油机井油管断裂失效性质的判定

油管内壁载荷谱测定进一步明确了油管在工作状态下承受轴向拉 -拉交变载荷 ,其断裂部位全部在应力集中的齿根处。对油管断口进行了宏现和微观形貌分析。宏观上可明显观察到疲劳断口的裂纹扩展区和瞬断区 ;微观上在少数油管断口中观察到了典型的疲劳辉纹 ,在很多断口上观察到了疲劳台阶和二次裂纹。由此可以断定油管断口属疲劳断口 ,油管的断裂失效性质是疲劳断裂。     

抽油机油井油管断裂失效性质的判定

油管内壁载荷谱测定进一步明确了油管在工作状态下承受轴向位－拉交变载荷,其象一部在应力集中的齿根处。对油管断口进行也宏观和微以形貌分析。宏观上可明显观察到疲劳断口的裂纹扩展区的瞬断区;微观上的少数油管断口中观察到了典型的疲劳辉纹,在很多断口上观察到了疲劳台阶和二次裂纹。由此可以断定油管断口属疲劳断口,油管的断裂失效性质是疲劳断裂。     

抽油杆断裂失效分析

通过对断裂抽油杆的设计强度校核、断口的宏观形貌分析和材质及金相组织的检验表明，由于抽油杆热处理未达到工艺要求，导致出现非正常金相组织，降低了抽油杆的疲劳性能，加之表面有磕伤，造成应力集中，因而在使用后不久发生了断裂失效。     

无磁钻铤开裂失效分析

为降低无磁钻铤失效事故,通过宏观形貌观察、渗透检验、理化性能试验、金相检测等试验,分析了宏观形貌、宏观裂纹、化学成分、冲击功、硬度、显微组织;采用扫描电子显微镜对失效部位的微观裂纹、断口和元素分布进行分析.结果表明,在外界腐蚀介质S和Cl元素以及应力的综合作用下,无磁钻铤表面萌生了应力腐蚀裂纹;随着腐蚀介质向裂纹尖端扩...     

中变气出口管线焊缝泄漏分析和应对措施

对E-2004出口中变气管线焊缝泄漏进行了分析,对管道焊缝及母材化学成分、管道焊缝开裂及断口宏观形貌、管道材料金相组织、管道裂纹断口微观形貌和管道焊缝开裂失效等方面进行了分析,结果表明:焊缝泄漏是由于内壁焊缝堆高太深,使焊缝与母材之间形成"缺口"效应,引起应力集中,在该处造成疲劳裂纹的萌生,由于交变载荷引起的疲劳裂纹扩展所致。并提出了相应的解决措施。     

某S135钻杆管体断裂失效分析

针对某S135钻杆断裂事件,对失效样品进行了宏观检验、理化性能测试及断口分析。结果显示,失效样品内外表面均被腐蚀,腐蚀坑内有较多裂纹,理化性能符合标准要求。分析表明,钻杆断裂是交变应力和腐蚀介质共同作用的结果,腐蚀坑的提前形成大大缩短了钻杆的使用寿命。建议钻杆下井使用后要彻底清洗,加强存储期间的防护,并在使用前进行无损检测,防止失效事故发生。     

方钻杆保护接头纵向开裂分析

对某油田钻井队一只开裂的方钻杆保护接头进行宏观分析、无损探伤、断口微观检测和材质理化检验(包括化学成分、金相组织和力学性能),结果表明,该接头的化学成分和材料性能符合SY/T5200—2002标准要求,开裂是由于接头外表面受到强烈的热摩擦引起热裂纹并疲劳扩展造成的。     

基于损伤力学的HL级抽油杆疲劳分析研究

抽油杆在使用过程中受到损伤会对其安全性能造成影响。为分析损伤对HL级抽油杆安全性能的影响程度,根据损伤力学原理建立了抽油杆疲劳损伤演化模型,采用有效应力法与ANSYS有限元软件,对裂纹损伤、蚀坑损伤和偏磨损伤3种损伤形式下HL级抽油杆的剩余疲劳寿命进行了数值模拟。通过正交试验分析了3种损伤形式下深度、宽度、角度等影响因素对HL级抽油杆剩余疲劳寿命的影响,并利用多元回归方法得到了疲劳寿命与影响因素的关系式。模拟结果表明,3种损伤形式下影响抽油杆疲劳寿命的因素,按影响程度高低排列:裂纹损伤,依次为裂纹的位置、角度、深度和宽度;蚀坑损伤,依次为蚀坑的位置、深度和半径;偏磨损伤,依次为偏磨的位置、深度和长度。3种损伤形式下HL级抽油杆疲劳寿命与影响因素回归关系式的调整决定系数分别为82.0%、94.0%和90.9%。研究结果表明:损伤位置对HL级抽油杆疲劳寿命的影响极其显著;裂纹深度、角度,蚀坑深度和半径及偏磨深度的影响显著;裂纹宽度也有一定影响。3种损伤形式下HL级抽油杆疲劳寿命与影响因素的回归关系式,可为判断HL级抽油杆的剩余寿命提供依据。      

连续油管水力振荡器断裂失效分析

为了探究连续油管水力振荡器断裂失效原因,通过无损检测、理化性能检验及断口分析等方法,对失效样管进行了研究与分析。结果显示,失效样管的理化性能满足设计要求,样品表面存在缺陷。研究表明,失效的主要原因是连续油管水力振荡器定子在交变应力和含砂流体冲蚀的共同作用下产生疲劳和冲蚀缺陷,最终导致断裂失效。建议重视水力振荡器零部件在交变应力作用下的疲劳断裂失效行为,适当选材,并通过热处理方式提高材料的抗疲劳强度;提高工件表面光洁度,以减少应力集中;工具使用完后应加强无损检测,避免工具突然断裂造成的损失。     

钻杆NC50内螺纹接头裂纹原因分析

为推广应用斜坡吊卡台肩钻杆，对某井钻杆内螺纹接头直角吊卡台肩部位断裂和裂纹事故进行了详细调查研究，并对一根内螺纹接头钻杆进行了失效分析。失效分析内容主要包括裂纹宏观分析和微观分析，钻杆接头材料化学成分、力学性能和金相组织试验分析，钻杆在钻井过程中受力条件分析等。通过失效分析，认为钻杆接头为早期疲劳失效，钻杆内螺纹接头直角吊卡台肩部位产生早期疲劳断裂和裂纹的原因是该部位结构尺寸不合理，应力集中严重。在钻井过程中钻柱会承受交变的拉伸、扭转、弯曲、震动等疲劳载荷，很容易在应力集中严重的内螺纹接头直角吊卡台肩部位产生疲劳断裂和裂纹。要从根本上防止钻杆接头断裂，建议采用斜坡吊卡台肩钻杆。     

J55 LC套管断裂失效原因分析

针对油田生产过程中油套管断裂失效的问题,通过对失效管体尺寸测量、断口宏观和微观形貌分析以及管材理化性能检测等方法,对某公司J55 LC套管发生断裂失效的原因进行了分析。结果显示,断裂套管的化学成分、拉伸性能、金相组织、套管螺纹参数均符合相关标准要求,套管螺纹断裂失效位置正好处于螺纹啮合后全长上的齿面接触应力最大的部位,接触应力不当是引起套管断裂失效的主要原因。分析结果表明,套管断裂的主要原因为现场上扣作业控制不当,造成螺纹粘着磨损,使套管表面产生大量微裂纹,进而在螺纹接触应力最大处发生脆性断裂     

抽油杆疲劳断裂研究——寿命预估

本文以随机疲劳观点,对抽油杆疲劳断裂——寿命预估进行了研究。在生产厂与油田现场的调研基础上,采集了具有代表性的19口油井的抽油杆信号,并编制了载荷谱。在理论分析上用名义应力法、局部应力应变法、断裂力学方法等预估抽油杆寿命。在实验上,对抽油杆进行模拟程序加载疲劳试验。通过调查统计、理论预估和模拟试验三者的研究,得到了三者较为吻合的具有存活率99.9%的寿命值。由此提出C级抽油杆的“目标寿命”值。通过初探提出对抽油杆研究的八条建议,为下一步研究作好基础准备。     

D级抽油杆表面允许裂纹深度的估算

介绍了国内外七种Ｄ级抽油杆用钢的疲劳门坎值的测定。结合对抽油杆各特征部位半椭圆裂纹应力强度因子Ｋ的有限元计算，用断裂力学方法估算了各特征部位允许存在的裂纹尺寸。结果表明，允许裂纹深度α与使用应力σ之间存在有α＝Ａ／σ的关系。当抽油杆的抗拉强度符合ＡＰＩ规范１１Ｂ规定的σｂ＝７９３～９６５ＭＰａ时，七种材料的门坎值基本相同。当使用应力在疲劳极限附近处为３７２．６ＭＰａ时，抽油杆杆体表面存在有深度为０．１３～０．２７ｍｍ的裂纹，杆头锻方处存在有深度为０．６０～１．０２ｍｍ的裂纹，这些裂纹均不会扩展。     

史南油田抽油杆偏磨断裂原因分析及防治对策

针对现河采油厂史南油田抽油杆使用过程中存在的问题，对现场暴露出的抽油杆疲劳断裂、杆管弯曲造成杆管之间的偏磨现象进行了全面系统的分析，提出了有针对性的措施防止现场抽油杆偏磨、断裂。