【摘要】:图5是现场使用YH150t吊环宏观断口。根据此图,可以算出在井深2081.32m情况下,相当于吊环经受11884次应力循环,并从断口上测得相应的裂纹深度15.2mm,在井深2199.29m发生断裂时,相应的循环周次为12434次,临界裂纹尺寸ac为25.6mm。由这些已知数据便可对吊环应力强度因子K及剩余寿命进行验证。把50t吊环的计算结要用于150t吊环,需要对计算的临界裂纹尺寸进行修正,即ac=ac′QR,QR=1.69[4]。
图5是现场使用YH150t吊环宏观断口。分析结果表明,吊环的成分、热处理工艺及力学性能均满足设计要求。断口A区为出厂前预拉时产生的原始裂纹,深度9mm[6]。根据现场记录,该吊环经历六十余次起下钻,在83t负荷(井深3199.29m)下发生断裂,断前曾在井深2081.32m处因排除卡钻事故而严重超载一次。超载程度断口上已有明显反映(见图5B、C两区交界处)。
图5 现场使用YH150t吊环宏观断口(4/5×)
文献[3]提出了吊环载荷-脉动周次计算图(图6)。根据此图,可以算出在井深2081.32m情况下,相当于吊环经受11884次应力循环,并从断口上测得相应的裂纹深度15.2mm,在井深2199.29m发生断裂时,相应的循环周次为12434次,临界裂纹尺寸ac为25.6mm。由这些已知数据便可对吊环应力强度因子K及剩余寿命进行验证。
把50t吊环的计算结要用于150t吊环,需要对计算的临界裂纹尺寸进行修正,即ac=ac′QR,QR=1.69[4]。由于吊环裂纹前沿线扩展较为对称(见图5),裂纹形状修正可不必考虑。K/P~a/2R曲线验证结果见表8,超载前及断裂前的剩余寿命计算结果见表9和表10。
表8 150t吊环K/P~a/2R曲线验证结果
表9 150t吊环超载前剩余寿命验证结果(www.xing528.com)
表10 150t吊环断裂前剩余寿命验证结果
①减去过载扩展裂纹尺寸。
图6 吊环载荷-脉动周次计算图[3]
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