咨询热线

15306355282

网站公告: 欢迎来到临清锐力机械有限公司官方网站,联系电话:15306355282
T
新闻资讯

service phone 15306355282

三棱钻杆开裂的原因是什么?怎么避免?

添加时间:2019-04-06
更多

三棱钻杆开裂的原因是什么?怎么避免?


三棱钻杆较可怕的失效方式是三棱钻杆的开裂。三棱钻杆在导向、定向钻进铺管过程中一但开裂,将会对工程构成严峻影响,不仅是经济上的丢失,而且影响工期,失掉信誉,后果不堪设想。因此,作为施工企业,一定要学会怎么正确地挑选和运用三棱钻杆;而作为三棱钻杆生产厂家,要知道非开挖工程对三棱钻杆的特殊要求,生产出高强度、高弹性和高可靠性的三棱钻杆。


三棱钻杆失效(主要是开裂)发作的原因:除三棱钻杆本身质量问题外,施工中不妥的操作是使三棱钻杆失效的主要原因。


1、 三棱钻杆主要失效方式及原因剖析

非开挖导向、定向钻进用三棱钻杆往往在遭到较大拉力和扭力效果的同时,还遭到曲折力的效果。三棱钻杆通过曲线段时,三棱钻杆被逼曲折,弧线内侧受压应力效果,弧线外侧受拉应力效果。当三棱钻杆在曲线段旋转时,杆体就遭到拉压交变应力的作力,而钻孔曲率半径越小交变应力就越大。研讨标明,这个交变应力到达一定值后,就较简单使三棱钻杆发作疲惫裂纹。三棱钻杆刚开始发作的疲惫裂纹疲惫裂纹非常微小,肉眼很难发现,但疲惫裂纹发展速度较快,较后表现为突然的脆性开裂。实验证明,三棱钻杆受交变应力效果而疲惫开裂是非开挖三棱钻杆开裂失效的主要原因。许多三棱钻杆在施工导向孔时发作开裂事端就佐证了这一结论。


目前我国的非开挖施工部队有许多是经验丰富本质高的专业公司,但更多的是暂时拼凑起来的没有任何施工经验和技术的部队,他们往往连三棱钻杆(或钻孔)的曲率半径都没听说过,让他们来指挥非开挖施工是构成三棱钻杆开裂的人为方面的主要原因。


2、 避免三棱钻杆非正常失效的办法

依据三棱钻杆的失效原因剖析,三棱钻杆除正常磨损而失效外,三棱钻杆的非正常失效原因可分为为两个方面:工人操作原因和三棱钻杆本身质量原因。因此,我们可以从进步三棱钻杆质量和标准操作两方面来避免三棱钻杆非正常失效。


3、进步三棱钻杆质量


(1)三棱钻杆资料挑选:为适应非开挖导向、定向三棱钻杆的受力剖析,三棱钻杆杆体应有较高的抗拉强度、较好抗弯功能和较好的冲击韧性。杆体资料应挑选中碳合金结构无缝钢管,合金元素中应含有Cr、Mo等元素以进步资料的抗拉强度和冲击韧性,含有Mn、Si等元素以进步资料的弹性(即抗弯功能)。有时还含有微量的B、V等元素以进步资料的淬透性。常用的杆体资料有:36Mn2V、35CrMo、42MnMo7、35CrMnSi、45MnMoB。

用于杆体的无缝钢管的壁厚均匀度和轧制缺点也是影响三棱钻杆质量的重要因素。小钢厂轧制的钢管壁厚均匀状况严峻,当三棱钻杆较大的扭力效果时,简单在壁厚较薄处纵向裂开。有的钢管有重皮、气孔等缺点,三棱钻杆易从此处开裂或刺漏。

三棱钻杆接头受力较为复杂,接头资料很高归纳机械功能。三棱钻杆接头多采用35CrMo或42CrMo棒料制造,但通过铸造的接头资料能大大进步其归纳机械功能。


(2)加工工艺挑选:目前国内非开挖三棱钻杆从加工工艺分主要有全体铸造三棱钻杆(简称全体三棱钻杆)、镦粗+冲突焊三棱钻杆(简称镦焊三棱钻杆)和单纯冲突焊三棱钻杆(简称冲突焊三棱钻杆)。


(3)镦粗加厚段的处理:不管是全体三棱钻杆还是镦焊三棱钻杆,镦厚部分与未镦厚部分之间的过渡段处理好坏是影响镦锻质量的主因素。过渡段应有足够的长度,壁厚过渡均匀、润滑,无折皱。杆体经镦锻后较好进行全体调质处理,以去除过渡段内应力,并进步其归纳机械功能。


(4)接头结构型式

a. 应力涣散槽:实验研讨标明,非开挖导向、定向三棱钻杆受循环曲折应力效果而疲惫开裂是三棱钻杆的主要失效方式,而这种失效主要发作在三棱钻杆公接头根部或公接头螺纹根部。在三棱钻杆公接头根部规划应力涣散槽可有用地减小该处应力会集,然后进步其抗弯才干。此外,尽量增大螺纹直径、锥度螺纹规划和加大螺纹丝底圆弧半径也能显着改善三棱钻杆公接头根部的抗弯才干。

b. “双顶”结构:所谓“双顶”结构,即在三棱钻杆公、母扣拧紧时母扣端部与公扣台肩处顶紧的同时,母扣的内台肩处也与公扣的端部顶紧。“双顶” 结构三棱钻杆的加工难度大,但它与“单顶”三棱钻杆比较具有多方面的优越性:

(1) 密封效果好 钻进液由内向外走漏需经两个密封面,走漏阻力大。

(2) 能承受更大的扭矩 “双顶”三棱钻杆供给两个抗扭台肩,其台肩总触摸面积远大于一般三棱钻杆,因而承受的扭矩也远大于一般三棱钻杆。

(3) 进步三棱钻杆的运用寿命 一般三棱钻杆往往由于接头磨损,母扣端部变薄而被公扣锥成喇叭口,然后使整根三棱钻杆失效。“双顶”三棱钻杆在接头磨损严峻后内台肩仍有用地起效果,三棱钻杆仍能持续运用。


(5)丝扣的表面处理:丝扣表面氮化处理能有用地避免粘扣,还能进步丝扣的耐磨性,然后进步其运用寿命。氮化层厚度一般在0.2~0.3mm,厚度过大简单发作碎性裂纹,厚度过小则抗粘扣效果差。全体三棱钻杆无法进行氮化处理,取而代之的是层厚小得多的磷化处理。


(6)螺纹加工精度:接头螺纹应在数控车床上用成形螺纹车刀加工,以保证三棱钻杆的互换性。接头螺纹紧密距应控制在合理的范围之内,保证丝扣啮合杰出。


4、施工工艺的改善

(1)标准操作:施工中要严厉依照各种三棱钻杆所允许的拉力、扭矩和曲率半径来运用三棱钻杆。对于施工企业来说,只要按标准运用三棱钻杆,才干有用避免三棱钻杆的非正常失效。


(2)过渡杆的效果:在扩孔和拉管过程中,与扩孔钻头衔接的那根三棱钻杆的曲率半径很可能远小于钻孔规划的曲率半径,即r<,然后使这根三棱钻杆在回转并受拉力效果下而遭到较大的循环应力效果,使其疲惫损害,进而发作裂纹而开裂。这种开裂多发作在距三棱钻杆公接头0.3~0.8m之间。在一般三棱钻杆与扩孔钻头之间衔接过渡杆,可使扩孔钻头与一般三棱钻杆之间的小曲率过渡由加过渡杆来承当,然后维护了一般三棱钻杆。过渡杆的这种效果往往被用户所忽视,但是许多看似无法解释的断三棱钻杆事端其原因就在于此。


(3)避免三棱钻杆失稳:三棱钻杆是力学中的细长杆,在受压力效果下有失稳的趋势。因此,在导向孔施工阶段要对处于自在状况的三棱钻杆进行束缚,避免在造斜顶进过程中三棱钻杆失稳而曲折失效。三棱钻杆失稳状况多发作在钻机夹持器至入地址之间的三棱钻杆段,应尽量缩短该段长度,或采取适当的束缚办法。为防三棱钻杆失稳,一般应使三棱钻杆自在段长度小于三棱钻杆直径的20倍。


(4)丝扣油的运用:质量好的丝扣油能有用避免三棱钻杆粘扣、减小卸扣扭矩、削减扣面磨损。


(5)冲洗液的运用:在砂层、卵砾石层中钻进时,运用优质泥浆作冲洗液。泥浆在三棱钻杆外壁构成泥皮,起润滑效果,能减小钻进扭矩,削减三棱钻杆磨损,对维护三棱钻杆起到非常重要的效果。


(6)三棱钻杆的查看:三棱钻杆运用一段时间后,就应查看三棱钻杆的磨损、曲折、表面划痕等状况,要及时筛选磨损过度、显着曲折及表面划痕较深的三棱钻杆。尤其要仔细查看镦锻过渡段的磨损状况,该处往往较易被磨损变薄而开裂。

地址:山东省聊城市临清市东环路中段路东---- 电话:15306355282---- 邮箱:673669341@qq.com
技术支持:蚂蚁传媒 ICP备案编号:鲁ICP备18048365号-1
cache
Processed in 0.007576 Second.