淺析抽油桿柱疲勞失效的熱處理因素

淺析抽油桿柱疲憊無效的熱辦理要素抽油桿是石油開采三抽設(shè)施中不行或缺的重點零件，故其作用不容忽略，數(shù)目更是日新月異。但在實質(zhì)應(yīng)用中，常常因抽油桿柱發(fā)生斷脫而影響石油開采效率和效益，此中熱辦理質(zhì)量對其疲憊無效有著較大影響。對此，本文對抽油桿柱疲憊無效的熱辦理要素進(jìn)行了剖析，并就其控制舉措進(jìn)行了商討。在石油開采過程中，抽油桿經(jīng)常會因無效而影響作業(yè)進(jìn)度，增添經(jīng)濟(jì)損失，此中疲憊、腐化、磨損是無效的常有形式。所以為進(jìn)一步提升石油生產(chǎn)效率，改良提取原油的高效性，并減少不用要的資本支出，就一定對抽油桿柱疲憊無效的原由加以剖析，特別是其熱辦理要素，以此追求有效舉措實現(xiàn)抽油桿的高效耐用，從而促使石油開采穩(wěn)步進(jìn)行。抽油桿柱疲憊無效的熱辦理要素為認(rèn)識熱辦理要素對抽油桿柱疲憊無效的作用機(jī)理，在此以某采油廠的抽油桿斷桿為例，聯(lián)合其斷裂部位、服役限期、循環(huán)周次以及生產(chǎn)泵型、動液面高、沖程長度、下泵深度、抽油桿柱等級、數(shù)目等有關(guān)狀況，作了以下研究：1.1.對斷桿荷載強(qiáng)度的剖析有時抽油桿柱承受荷載不對稱也會以致其出現(xiàn)疲憊無效，所以為進(jìn)一步考證熱辦理要素對抽油桿柱疲憊無效的影響，有必需對其荷載強(qiáng)度進(jìn)行剖析。1.2.對斷桿斷口狀況的剖析察看抽油桿斷口宏觀容貌發(fā)現(xiàn)，該斷口平齊，無顯然的輝紋特點和塑性變形；裂紋從外螺紋根部開始，臺階顯然，且擴(kuò)展方向與拉伸應(yīng)力的最大方向保持垂直狀態(tài)；同時2/3的抽油桿截面均為斷裂區(qū)，且此中結(jié)晶狀的剪切唇和放射區(qū)較為顯然，但并未觀察到纖維區(qū)，故該資料擁有較差的韌性，并遇到了較大的疲憊應(yīng)力。隨后經(jīng)特別辦理后，對其微觀容貌也作了認(rèn)真察看和剖析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其裂紋發(fā)源、擴(kuò)展區(qū)以及斷裂區(qū)均較為平坦，而斷裂機(jī)理主要為混淆斷裂機(jī)構(gòu)，且伴有準(zhǔn)解理的二次裂紋花式，由此能夠判斷，其的形成與氫脆、淬火不好或回火過熱有關(guān)，從而以致鋼的韌性和塑性降低，而脆性獲得了增強(qiáng)；同時位于螺紋根部的裂紋，應(yīng)當(dāng)是由過熱以致的，這樣一來，其會顯然降低資料性能，并縮短其使用壽命，若碰到動荷載，其影響會更加突顯。同時在對抽油桿斷裂地點截取了適合的金相試樣，經(jīng)顯微鏡察看后發(fā)現(xiàn)，其組織相對粗大，為正火態(tài)的鐵素體與珠光體，故韌性較差。別的還在其硬度檢測中得悉，該抽油桿內(nèi)外擁有不平均的硬度。由上可知，抽油桿柱的疲憊無效與熱辦理要素關(guān)系較大，歸納的講，主假如因熱辦理過程中的過熱現(xiàn)象對資料的晶粒散布產(chǎn)生了影響，以致于弱化了桿柱的塑性和韌性，以致其外螺紋根部因為應(yīng)力相對集中而產(chǎn)生疲憊裂紋，并經(jīng)迅速擴(kuò)展后發(fā)生了準(zhǔn)脆性疲憊斷裂無效。抽油桿柱疲憊無效控制方法剖析2.1.規(guī)范熱辦理工藝鑒于抽油桿柱的熱辦理工藝對其資料性能影響較大，故應(yīng)鑒于完美的熱辦理制度規(guī)范工藝操作，免得因熱處理不妥降低抽油桿柱的塑性、韌性和使用壽命。往常調(diào)質(zhì)鋼在達(dá)成熱加工后，一定借助預(yù)備熱辦理工藝降低其硬度，以除去組織缺點，便于切削加工；而后需要進(jìn)行的是淬火與高溫回火等最后熱辦理工藝，往常為防備出現(xiàn)熱辦理缺點，常常要求淬火擁有較慢的冷卻速度，若其強(qiáng)度較高，則建議采納溫度較低的回火辦理工藝。如在對40Cr合金鋼進(jìn)行熱辦理時，往常需要參照下述規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，退火工藝需要采納隨爐冷卻方式，加熱溫度和保溫時間適合控制在850℃和120mim左右；正火工藝需要采納空冷方式，加熱溫度和保溫時間適合控制在850℃和120mim左右；淬火工藝需要采納油冷方式，加熱溫度和保溫時間適合控制在850℃和80mim左右；而回火工藝則有低溫、中平和高溫之分，雖均采納空冷方式，但采納的詳細(xì)溫度和保溫時間不盡同樣。達(dá)成熱辦理操作后，我們應(yīng)借助洛氏硬度聯(lián)合金相察看（制備-磨光-機(jī)械拋光-顯現(xiàn)組織-顯微察看），對熱辦理后的資料性能進(jìn)行測試。若存在缺點，則要采納合理有效的熱辦理修復(fù)工藝加以挽救，以此最大程度的降低熱辦理要素對抽油桿柱疲憊無效的影響。2.2.著重科學(xué)使用和管理抽油桿柱的疲憊無效控制僅靠增強(qiáng)熱辦理工藝管理是不夠的，畢竟其在使用過程中還會遇到其余要素的擾亂，所以學(xué)會科學(xué)使用，增強(qiáng)平時管理也十分重點。這就要求我們合理剖析其涵蓋動載力、靜載力、摩擦力在內(nèi)的受力狀況，并依占有無初始裂紋狀態(tài)下的疲憊壽命計算公式合理估量抽油桿柱的理論壽命，在此基礎(chǔ)上采納針對性舉措以期最大限度的防止抽油桿柱出現(xiàn)疲憊無效。如確實做大安全運輸、規(guī)范儲存，投入使用前認(rèn)真潔凈其接箍和螺紋，并施加必定的預(yù)應(yīng)力，免得其發(fā)生曲折和腐化；針對擁有必定傾斜度的油井，建議采納連續(xù)桿，以便降低脫扣事故；若油井泵掛較深或腐化性較強(qiáng)，建議采納K級桿，并聯(lián)合其抗疲憊的實質(zhì)強(qiáng)度值加以優(yōu)化組合，以此使其更加安全穩(wěn)固，防備出現(xiàn)斷裂事故；同時成立完美的抽油桿柱修復(fù)和回收制度，并經(jīng)過按期檢測性能、循環(huán)周次統(tǒng)計、服役條件剖析、使用壽命估量等，予以實時維修和改換，以此降低因抽油桿疲憊無效帶來的不利影響?？傊?，抽油桿柱出現(xiàn)疲憊無效在石油開采過程中時有發(fā)生，此中熱辦理