K 型井架有限元仿真分析及检测方案优化.pdf

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1、第30卷第2期湖北理工学院学报Vo1．30No．22014年4月JOURNALOFHUBEIPOLYTECHNICUNIVERSITYApr．2014doi：10．3969／j．issn．2095—4565．2014．02．002K型井架有限元仿真分析及检测方案优化杨波，王再明(武钢矿业公司乌龙泉矿，湖北武汉430213；湖北理工学院电气与电子信息工程学院，湖北黄石435003)摘要：建立K型井架有限元模型，对其设计载荷作用下的变形位移及应力分布情况进行仿真分析，从而确定井架承载过程中的主要危险应力区。基于有限元分析结果，结合SY／T6326—2008标准要求对井架检测方案中

2、应变片的选择及测点规划布置进行适当优化，制定符合标准要求的井架检测实施方案，对井架安全检测评定工作具有一定的参考价值。关键词：K型井架；有限元模型；危险应力区；实施方案中图分类号：TE923文献标识码：A文章编号：2095—4565(2014)02—0004—03FiniteElementSimulationAnalysisandDetectionSchemeOptimizationforKTypeDerrickBo，WangZaiming2(WulongquanMineofMineralCompany，WISCO，WuhanHubei430213；SchoolofElect

3、ricalandElectronicEngineering，HubeiPolytechnicUniversity，HuangshiHubei435003)Abstract：ByestablishingthefiniteelementmodeloftheKtypederrick，thedistributionofstressandde~rm—ationdisplacementofderrickundertheeffectofdesignedloadswereanalyzed，andthedangerousstressareasofderrickduringloadingproc

4、essweredetermined．Basedontheresultsoffiniteelementanalysis，theoptimi—zationofstraingaugeselectionandthelayoutofmeasuringpointsinderrickdetectionschemewerecarriedaccordingtotherequirementsofstandardSY／T6326—2008，whichcanserveasareferencefortheinspec—tionandsafetyevaluationofthederrick．Keywor

5、ds：Ktypederrick；FEmodel；dangerousstressareas；implementationplan井架是钻采机械的重要组成部分，其安井架承载能力检测评定的具体实施奠定了基全性将直接影响整个钻机及修井机的正常使础。近年来，随着检测技术的不断发展以及用。实际工程中，井架由于长期处于野外作现场检测反馈信息的丰富，为达到井架检测业环境，并且移动频繁，将逐渐产生腐蚀、变更加科学准确的目的，国家发展和改革委员形、疲劳、裂纹以及其他局部或整体损伤等缺会于2008年发布了SY／T6326—2008《石油陷，难以满足最初的强度设计要求，成为钻井钻机和修井机井架、底座

6、承载能力检测评定方及修井作业中的重大安全隐患¨J。因此，为法》新标准，该标准采用美国建筑物钢结构设保障钻、修井作业的安全，我国在1997年制计规范AISC推荐的相关理论和方法进行计算定了井架检测评定标准和实施细则，为石油评定，不仅对井架评定方法及要求进行了较大收稿日期：2013—12—03作者简介：杨波(1972一)，男，工程师，硕士。第2期杨波，王再明：K型井架有限元仿真分析及检测方案优化5修订，还增加了底座外观检查和评定方面的内为保证井架有限元模型在满足算法要求容。SY／T6326—2008标准的实施规范了实际的同时尽可能与实际结构接近，本文在井架模工程中井架检测评定内容

7、及要求，但目前尚缺型创建过程中，进行了以下简化J：乏与之相应的具体实施方案。因此，制定符合1)井架2层台、天车及工作梯的质量忽略SY／T6326—2008标准要求的井架强度检测实施不计。方案，对井架安全评定工作具有实际指导意义。2)无外部风载及立根载荷，井架大钩载荷本文以K型井架为研究对象，利用有限元平均分配到顶部4个节点上。分析软件ANSYS对设计载荷作用下井架的变3)杆件各节点之间为刚性联结。形位移及应力分布进行仿真分析，同时基于有4)井架底座铰支与地面为全约束。限元分析结果，结合SY／T6326—