海洋钻机主要失效模式分析

石油钻机的服役条件复杂，失效模式也多种多样。归纳起来，主要失效模式可分为过量变形、断裂和表面损伤三类。

1.第一类：过量变形

1）常温静载过量变形（如井架、底座超载时）。

2）冲击载荷下的过量变形（如提升系统零部件超载时）。

2.第二类：断裂

（1）一次加载断裂

1）一次静加载断裂（如井架、底座等严重超载时焊缝区的破裂）。

2）一次冲击加载断裂（如在处理井下事故时，由于猛提猛刹，致使钻机提升系统某些零件或打捞工具断裂）。

3）低温低应力脆断（寒冷地区油气田冬季作业时某些高强度钢零件的破断）。

（2）应力腐蚀破裂

1）硫化物应力腐蚀破裂（含硫油气田接触硫化物的设备）。

2）海水应力腐蚀（海洋钻机直接与海水接触的零件、构件）。

（3）疲劳破裂(www.xing528.com)

1）低周疲劳（如海洋钻井平台及结构物、压力容器等疲劳断裂）。

2）高周疲劳（如钻机提升系统零部件及轴、齿轮类零件的疲劳断裂）。

3）腐蚀疲劳（如钻杆的疲劳断裂）。

4）热疲劳（如钻机绞车刹车鼓的失效）。

3.第三类：表面损伤

（1）一般腐蚀（如海洋钻采设备）。

（2）磨损

1）粘着磨损（如轴颈、轴承、齿轮的磨损失效）。

2）磨料磨损（如泥浆泵缸套、阀体、阀座、水龙头冲管的磨损失效）。

（3）接触疲劳——麻点剥落（如齿轮、轴承等）。

上述失效模式，疲劳（包括腐蚀疲劳）和断裂是主要的，也是危害最大的。