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1、1980年石油钻采机械通讯第6期、,卜叮`.`.、-...-、,、,、,,.,八.、,、….…“专题综述.勺二`.卜,吸口、.、.勺4价`.、.、,,.,.`、.、.场...-、.、卜二一二一一二一ù一工1,~1I,sl1I+ll3J`川,”+”,1.1+1`“.川`1+I川+I川,:”,川,川+l川+l]+。,.1,:+I川,,l训工巴+一三+一+ù不勒l-1.1.1.;1lse刚圈~:+1lI“今令~I偿一+工ù-l--+ù一今+一共生1王,-.l一丈了一翻今一+1一生rzJ自增强技术在石油机械上的应用吴则中叶祖义(兰州石油机械研究所)!,训+1+1,lI],
2、川,1+:lI,1+川+11.川,+11,lJ+!,,,1争今,1,“,川l,,l+ln,.lIl].川,。,,l1J,“,1:+J,。,1,!,!:提要,自增强处理是提高某些零部件的静强度和疲劳强度的有效措施己广泛应用在、、、、。军工核动力石油天然气化工等工业部门本文介绍自增强技术在石油机械上的应用,,讨特介绍钻井泵和压裂泵的泵头的自增强处理了泵头自增强需要考虑。的主要问题和一些甘策Mn3EI,一、前言炮筒进行了自增强处理川使炮筒发射炮弹的总数(即炮筒的疲劳寿命),自增14002530,强处理是在零部件中产生预应力的由原来的发提高到发寿命提高近。,。一种方法例如
3、在容器的内壁施加相当大81%,的径向压力使器壁的部份或全部发生塑性自增强技术是1906年法国军械官员,,av,1913变形内壁变形最大从内壁到外表面的变Hlaal提出的年第一次用来制造炮。,,形逐层减小外力卸除后器壁发生弹性恢筒第二次世界大战期间在参战国中广泛应,,阻,复内壁由于发生了永久变形止外壁材用七十年代各工业先进国家普遍使用炮筒,。料的弹性恢复结果在内壁产生了残余压应〔3〕的自增强技术,,,力外表面产生了残余拉应力并且在器壁随着石油工业的发展石油机械受内压。内出现了一个变化缓和的应力过渡区。的零部件和管线的压力越来越高为了提高自增强产生的残余应力与工作内压
4、产生,这些零部件和管线的疲劳寿命采用了自增,。的应力迭加的结果使器壁的应力分布趋向强技术。,均匀在内壁(疲劳危险面)由于工作压、,二提高钻机链条的疲力产生的拉应力和残余压应力迭加的结果,使应力下降从而提高了容器的静强度和疲劳强度。劳强度第五二研究所对圆管进行了自增强〔`〕,37CrNo,,处理的研究管子的材料为i3M在润滑适当的滚子链传动中链条的传:。试验结果表明自增强使管子的屈服强度提动功率和使用寿命主要取决其抗疲劳性能,。19651:高最大达59%年美国对75毫米试验研究和使用实践证明在一般的中低速..石油钻采机械通讯195054年...........曰.口
5、.......~.一.,。。滚子链传动一中链板最容易疲劳破坏而链个使用寿命较长的耐用部件自1955年各国,板的挤孔(机械法自增强)能有效地降低孔开始强化钻井措施以后泵头的破坏率迅速,。,。边的应力水平达到提高疲劳寿命的目的上升成为泥浆泵的薄弱环节压裂泵的工ne,美国Lik一Blt公司采用链板挤孔等作压力比泥浆泵高其工作介质是酸液或比,“”,。,技术制造了抗疲劳链条疲劳极限比较无害的压裂液因此压裂泵的工作条件连。oe。,以前的(标准)链条提高56%〔〕美国Mor比泥浆泵更恶劣随着压裂压力的提高压,生产了“。链条公司采用链板挤孔等技术高裂泵的泵头断裂是一个严重的问题为
6、了提”链,,寿命条疲劳极限比原来的链条提高钻井泵和压裂泵的泵头疲劳寿命国外进5。“,,高95%〔〕兰州石油机械研究所对1;苍链条行了许多试验研究采取了多种措施其中的,:,。链板进行了挤孔试验结果表明链板的有效的措施之一就是进行泵头的自增强“。,疲劳极限提高90%〔〕泵头的自增强处理需要考虑以下几个:间题、、三提高输油输气管1.确定最佳自增强压力,对于每一种给定材料和尺寸的厚壁筒线的承载能力,它存在一个最佳自增强压力使得自增强厚。,天然壁筒的疲劳寿命最长远距离输送石油气管线的设计和枪敦帝国科技学院的。,*制造也使用了自增强技术〔3〕1969年在第一罗根对一组具有不同
7、超应变度的管子进行,:,..了疲劳试验〔“〕结果表明直到自增强压力届国际压力容器会议上法国BVS公司.enoor.a:cer,的GD和CTh介绍了该公司管等于爆破压力的80%之前均可使疲劳强度,,道强化的工艺通过管壁的有限膨胀产生有所提高而当自增强压力再升高时疲劳,—。预应力〔`〕即在单层或多层管子的外壁一个强度基本上保持不变英国布里斯托尔大学,Parry靠一个地装上环箍或螺旋状地缠绕上钢丝的研究了自增强对开有径向孔的厚壁g,,(环箍和钢丝的强度高于内管的强度),然圆筒疲劳寿命的影响〔〕材料为E25钢做了,,三组试,,后在管内加液压正好使管壁屈服与环箍件每组试件的
8、超应变度不
