方钻杆旋塞阀强度失效分析

来源期刊：材料保护2019年第7期

论文作者：张智 宋闯 桑鹏飞 郑钰山 候铎 刘合兴 李磊

文章页码：161 - 168

关键词：方钻杆旋塞阀;疲劳断裂;失效分析;应力集中;腐蚀;

摘    要：针对某型方钻杆旋塞阀在西北某油田现场施工过程中屡次出现的断裂失效现象,结合现场使用工况以及相关标准,采用断口宏观形貌分析、金相分析、扫描电镜分析、能谱分析、化学成分分析、硬度测试、拉伸力学性能测试以及冲击韧性测试等试验对该型旋塞阀断裂材质因素、环境因素及力学因素进行了研究,并提出改进措施,降低旋塞阀可靠性风险。结果显示:方钻杆旋塞阀的材质及力学性能合乎设计与国家标准要求,制造缺陷在可控范围内;该断裂的性质为机械与应力腐蚀综合作用下的多源疲劳断裂。导致事故的主要原因是在腐蚀介质以及超深井剧烈交变载荷下,由于方钻杆旋塞阀设计不合理以及现场防护措施不足造成的。建议对旋塞阀进行结构优化以及增加防腐蚀措施。