基于有限元的JJ40_225_K型井架承载能力计算方法

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1、２０１１年第４０卷石油矿场机械第８期第１０页ＯＩＬＦＩＥＬＤＥＱＵＩＰＭＥＮＴ２０１１，４０（８）：１０～１３文章编号：１００１－３４８２（２０１１）０８－００１０－０４基于有限元的ＪＪ４０／２２５－Ｋ型井架承载能力计算方法白嘉伟，杨本灵（甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，兰州７３００７０）①摘要：井架的承载能力是评估其安

2、全性的重要参数。应用ＭＩＤＡＳ软件建立了ＪＪ４０／２２５－Ｋ型井架的有限元模型，计算关键部位的最大应力。依据ＳＹ／Ｔ６３２６—２００８标准测试相应部位的几组应力，并线性推算该部位的最大应力。测试值比计算值高１０％～１２％，原因是井架构件存在损伤和变形。为了评估该井架的安全性，可以用有限元方法计算的应力值乘以井架损伤系数Ｋ来估算井架的承载能力，服役时间＜１０ａ，Ｋ＝１．１～１．２；服役时间≥１０ａ，Ｋ＝１．２～１．５。关键词：井架；载荷；应力；有限元中图分类号：ＴＥ９２３．０７文献标识码：ＡＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｎ

3、ＣａｐａｃｉｔｙｏｆＪＪ４０／２２５－ＫＤｅｒｒｉｃｋｓＢａｓｅｄｏｎＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＢＡＩＪｉａ－ｗｅｉ，ＹＡＮＧＢｅｎ－ｌｉｎｇ（ＬａｎｐｅｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＬｉｍｉｔｅｄ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｒｒｉｃｋｉｓａｖｉｔａｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｎｇｉｔｓｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌａｂｏｕｔＺＪ４０／２２５－Ｋｔｙｐｅｄｅｒｒｉｃｋｉｓｅｓｔａ

4、ｂｌｉｓｈｅｄｔｈｒｏｕｇｈＭＡＤ－ＩＳ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｂｏｕｔｋｅｙｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｄｅｒｒｉｃｋｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．ＴｈｅｍａｘｉｍａｌｓｔｒｅｓｓｅｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｌｉｎｅａｒｌｙｂｙｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｖａｌｕｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎＳＹ／Ｔ６３２６—２００８．Ｉｔｅｄｕｃｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｅｓ－ｔｉｎｇｖａｌｕｅｓａｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｄａｍａｇｅａｎｄ

5、ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｏｆｄｅｒｒｉｃｋ．ＳｏｉｔｃａｎｍｕｌｔｉｐｌｙｄｅｐｒｅｃｉａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｕｓＫｔｏｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｄｅｒｒｉｃｋｓｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｒｒｉｃｋｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｉｔｓｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｕｓａｇｅｐｅｒｉｏｄ，Ｋ＝１．１～１．２ｉｆｕｓａｇｅｐｅｒｉｏｄｏｆｔｈｅｄｅｒｒｉｃｋｉｓｓｈｏｒｔｅｒｔｈａｎ１０ｙｅａｒｓ，ａｎｄＫ＝１．２～１．５ｉｆｕｓａｇｅｐｅｒｉｏｄｏｆｔｈｅｄｅｒ

6、ｒｉｃｋｉｓｌｏｎｇｅｒｔｈａｎ１０ｙｅａｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｌｌｉｎｇｄｅｒｒｉｃｋ；ｌｏａｄ；ｓｔｒｅｓｓ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ井架的承载能力对钻机的安全使用至关重要。多年以来，许多学者对钻机井架进行了多方面的研檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪［３］党延祖．螺杆泵抽油杆柱瞬态有限元分析［Ｊ］．石油矿［６］龚曙光．ＡＮＳＹＳ工程应用实例解

7、析［Ｍ］．北京：机械工场机械，２０１０，３９（１２）：３７－４０．业出版社，２００３：３２－２４１．［４］陈丽英．螺杆泵抽油杆柱工况诊断与断脱失效分析［７］博弈创作室．参数有限元分析技术及其应用实例［Ｍ］．［Ｊ］．石油矿场机械，２０１０，３９（１０）：８６－８９．北京：中国水利水电出版社，２００４：５－１０８．［５］纪国栋．螺杆泵井抽油杆柱扶正器安放位置设计方法［８］崔海青，韩洪升．非牛顿流体力学［Ｍ］．北京：石油工业［Ｊ］．石油矿场机械，２０１０，３９（４）：７１－７３．出版社，１９９６：９３－１０１．①收稿日期：２０１１－

8、０４－１０作者简介：白嘉伟（１９８２－），男，甘肃礼县人，主要从事石油钻采设备及工具的检验、检测和鉴定评审工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｂａｉｊｉａｗｅｉ＠ｌａｎｐｅｃ．ｃｏｍ。第４０卷第８期白嘉伟，等：基于有限元的ＪＪ４０／２２５－Ｋ型井架承载能力计算方法·１１·