海上钻井平台泥浆泵冷缸失效机理研究

发布时间：2020-12-08 16:52

　　钻井泥浆泵被比拟为钻井系统的“心脏”，在使用旋转钻井法钻石油、天然气井的作业中，钻井泥浆泵用于泵送钻井液，使其循环流动进行洗井。泥浆泵冷缸作为泥浆泵液力端的主要组成部件之一，冷缸的失效直接导致泥浆泵无法正常工作，不仅使钻井作业被迫停工，给工程造成巨大的麻烦和损失，而且对钻井人员形成巨大的安全隐患。对钻井泥浆泵冷缸开裂失效机理的研究具有重要的工程应用价值和安全防御价值。本文从材料状况、环境状况、应力状况三个方面，采取理化检验、有限元模拟计算等技术手段对泥浆泵冷缸失效机理进行研究。1)通过对泥浆泵冷缸材料的理化检验分析得出：冷缸母材及焊接熔合区材料的硬度、强度偏高，屈强比偏高，材料的韧性、塑性性能不满足要求，造成材料抗变形、脆性断裂、晶间腐蚀的能力下降；焊接质量差和热处理不当造成焊接区域存在大量的焊接气孔和夹渣等焊接缺陷，造成焊接区域材料机械性能变差。2)通过对工作介质泥浆的化学成分分析得出：泥浆溶液的碱性条件及溶液中富含的碳酸盐、卤素离子，易促使低合金钢和Cr-Ni高合金钢发生应力腐蚀开裂；富含的卤素离子还易造成冷缸流道发生表面腐蚀和材料的晶间腐蚀。3)通过对冷缸应力状况的有限元模拟计算... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

旋转钻机的泥浆循环系统

图 1-2 技术路线图Fig. 1-2 Technology roadmap泥浆泵冷缸宏观形貌分析浆泵冷缸结构尺寸进行测量，为后续 ANSYS 力学模拟分析建模提供相

图 2-1 点腐蚀的自催化酸化过程Fig. 2-1 Autocatalytic acidification process of pitting corrosion蚀孔的扩展子和构件金属形成的可水解化合物在点蚀孔内发生水解反应又重新

【参考文献】：
期刊论文
[1]乳化液泵阀座拉升器疲劳裂纹扩展有限元分析[J]. 李然.  煤炭科学技术. 2013(05)
[2]高压空气储罐ANSYS疲劳分析[J]. 范欣,谢禹钧,刘复民,吴东.  当代化工. 2013(03)
[3]含缺陷韧性金属材料的失效评估研究[J]. 李铁萍,王庆,张春明.  原子能科学技术. 2012(08)
[4]疲劳裂纹尖端残余应力场的深度-传感压痕测试与有限元分析[J]. 刘建中,叶笃毅,张丽娜,肖磊.  航空学报. 2012(12)
[5]F-1300泥浆泵液缸开裂分析[J]. 党恩,张中旗.  金属热处理. 2011(S1)
[6]在Cl-环境下金属腐蚀行为和机理[J]. 崔志峰,韩一纯,庄力健,蒋金玉.  石油化工腐蚀与防护. 2011(04)
[7]电偶腐蚀影响因素研究进展[J]. 陈兴伟,吴建华,王佳,王春丽.  腐蚀科学与防护技术. 2010(04)
[8]电子设备可靠性设计中器件的失效评估[J]. 史荣.  电子产品可靠性与环境试验. 2009(S1)
[9]万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析及改进[J]. 黄志强,卜艳,李琴,周已,范永涛.  天然气工业. 2009(01)
[10]国内外钻井泥浆泵发展概况[J]. 杨琴.  机械工程师. 2008(10)

硕士论文
[1]乙烯裂解炉蒸汽过热段集合管凸缘失效分析[D]. 李坚.华南理工大学 2011



本文编号：2905370