127 mm S135型钻杆管体刺穿失效分析
2013-05-04陈长青李齐富刘进田徐永生王宝忠
石油矿场机械 2013年1期
陈长青,李齐富,刘进田,徐永生,王宝忠
(1.渤海装备制造有限公司 第一机械厂,河北 青县062658;2.长庆油田分公司 机械制造总厂,西安710201;3.渤海钻探工程公司 第三钻井分公司,天津300280) ①
1 宏观分析
失效的127 mm×9.19 mm S135型钻杆样品长度约为450 mm,试样上有3处刺孔,刺孔部位外表面腐蚀明显比其他部位严重;刺孔位于钻杆内加厚过渡锥面消失部位附近,除刺穿部位以外的内壁涂层均完好,钻杆内加厚锥面长度约为110 mm,如图1所示。经磁粉探伤发现,试样外表面靠近刺孔部位有许多周向分布的微裂纹存在,如图2~3。

图1 失效钻杆宏观形貌

图2 刺孔形貌

图3 刺孔周围裂纹形貌
2 理化检测
2.1 金相分析
从失效钻杆样品上取样,分析材料中的夹杂物、金相组织和晶粒度,分析结果如表1所示。材料的金相组织为回火索氏体,晶粒度等级为8.0级。金相分析表明:试样外表面小腐蚀坑内有大量裂纹分布,腐蚀坑及裂纹周围组织无异常,裂纹穿晶扩展,如图4~5所示。

表1 材料的非金属夹杂物和显微组织

图4 失效钻杆外表面萌生的裂纹
2.2 化学成分分析
从失效钻杆样品上取样检测化学成分,结果如表2所示,可以看出:钻杆材料为20Cr MnMo,材料化学成分中的S和P含量符合SY/T5561—2008标准[5]。

图5 钻杆外表面微裂纹形貌

表2 钻杆的化学成分w B%
2.3 力学性能分析
从失效钻杆样品上取板状拉伸试样,规格为7.5 mm×10 mm×55 mm的纵向夏比V型缺口冲击试样,试验结果如表3。结果表明:失效钻杆的拉伸性能和常温纵向冲击功符合SY/T 5561—2008标准要求,-20℃条件下的纵向冲击功符合SY/T5561—2008标准补充技术条件要求。……
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