Phân Tích Thất Bại Do Nứt Của Khớp Bao Bì Bên Cạnh Động Cơ Bơm Nhập Khẩu

Springer Science and Business Media LLC - Tập 23 - Trang 2452-2460 - 2023
Nan Ji1,2, Bao Zhang3, Zhenjiang Wu3, Chun Feng1, Peng Wang1, Lijuan Zhu1
1State Key Laboratory of Performance and Structure Safety of Petroleum Tubular Goods and Equipment Materials, CNPC Tubular Goods Research Institute, Xi’an, China
2China University of Petroleum (East China), Qingdao, China
3Tarim Oilfield Company, PetroChina Company Limited, Korla, China

Tóm tắt

Một khớp bao bì bên cạnh động cơ bơm nhập khẩu đã bị nứt sau 5 giờ hoạt động. Trong bài báo này, các nguyên nhân gây thất bại đã được điều tra thông qua các thử nghiệm thuộc tính cơ học, phân tích thành phần hóa học, phân tích cấu trúc kim loại và phân tích kính hiến vi điện tử quét. Kết quả cho thấy cơ chế thất bại của khớp bao bì bên cạnh động cơ bơm nhập khẩu là một nứt giòn. Ngoài ra, nguyên nhân thất bại chủ yếu được quy cho cấu trúc kim loại phân tán của martensite và bainite. Điều này dẫn đến mức độ độ dẻo va đập Charpy-V thấp và nhiệt độ chuyển tiếp giữa độ dẻo và độ giòn cao của vật liệu. Nhiệt độ dịch vụ thấp và điều kiện tải phức tạp trong quá trình khoan sẽ làm tăng khả năng xảy ra thất bại nứt.

Từ khóa

#khớp bao bì #nứt giòn #martensite #bainite #tính chất cơ học #phân tích kim loại #kính hiến vi điện tử quét

Tài liệu tham khảo

P. Yang, K. Liu, Z. Li, B. I. A. Mcinnes, J. Liu, Evolution of ordovician YJ1X ultra-deep oil reservoir in the Yuecan oilfield, Tarim Basin, NW China. Petrol Explor. Develop. 49(2), 300–312 (2022) H. Wang, H. Huang, W. Bi et al., Deep and ultra-deep oil and gas well drilling technologies: progress and prospect. Natural Gas Ind. B. 9, 141–157 (2022) S.M. Zamani, S.A. Hassanzadeh-Tabrizi, H. Sharifi, Failure analysis of drill pipe: a review. Eng. Fail. Anal. 59, 605–623 (2016) M.T. Albdiry, M.F. Almensory, Failure analysis of drillstring in petroleum industry: a review. Eng. Fail. Anal. 65, 74–85 (2016) S. Luo, Wu. Sujun, Effect of stress distribution on the tool joint failure of internal and external upset drill pipes. Mater. Des. 52, 308–314 (2013) L. Yonggang, L. Fangpo, X. Xin, Y. Biyu, L. Caihong, Simulation technology in failure analysis of drill pipe. Procedia Eng. 12, 236–241 (2011) L. Han, M. Liu, S. Luo, T.J. Lu, Fatigue and corrosion fatigue behaviors of G105 and S135 high-strength drill pipe steels in air and H2S environment. Process Safety Environ. Protect. 124, 63–74 (2019) Z. Zhang, X. Zhu, Failure analysis and improvement measures of step transition zone of drill pipe joint. Eng. Fail. Anal. 109, 104211 (2020) ASTM E 709-2015 standard, Standard guide for magnetic particle testing GB/T 4336, Carbon and low-alloy steel-Determination of multi-element contents-Spark discharge atomic emission spectrometric method (routine method) (in Chinese) GB/T 228.1, Metallic materials-Tensile testing-Part 1: Method of test at room temperature (in Chinese). GB/T 229, Metallic materials-Charpy pendulum impact test (in Chinese) GB/T 231.1, Metallic materials-Brinell hardness test- Part 1: Test method (in Chinese) GB/T 13298, Inspection methods of microstructure for metals (in Chinese) GB/T 6394, Determination of estimating the average grain size of metal (in Chinese) GB/T 10561, Steels-determination of content of nonmetallic inclusions-Micrographic method using standards diagrams (in Chinese) F. Pütz, N. Fehlemann, V. Göksu, M. Henrich, M. Könemann, S. Münstermann, A data driven computational microstructure analysis on the influence of martensite banding on damage in DP-steels. Comput. Mater. Sci. 218, 111903 (2023)