许猛 冯松

摘 要：抽油杆的服役条件是承受不对称循环载荷的作用和承受腐蚀介质的侵蚀作用，其中由于产生腐蚀坑而引起的断杆占到40%以上。目前没有一个标准来确定不同腐蚀程度的抽油杆是否能再利用。本文通过逆向工程，疲劳强度分析，数据处理等方法，提出了一套确定不同腐蚀程度对抽油杆剩余寿命影响的方法。

关键词：抽油杆;腐蚀;逆向工程;疲劳分析;数据处理;剩余寿命

引言

抽油杆是有杆抽抽油设备的重要部件。由抽油杆组成的抽油杆柱上接光杆，下接抽油泵柱塞，将地面上的抽油机的能量传到地下，带动井下抽油泵工作。抽抽杆的主要失效形式是疲劳断裂或者腐蚀疲劳失效。文献[1-3]均提到抽油杆腐蚀，可知抽油杆腐蚀是抽油杆发生疲劳断裂的源头。所以，研究抽油杆腐蚀坑对抽油杆服役期限的影响是非常重要的。

本文通过对带有腐蚀坑的直径为22mm的D级抽油杆（20CrMo钢）进行加工，采集抽油杆腐蚀坑处的断面图像，利用Matlab、Solidworks、Ansys、First Optimization、等找出腐蚀坑几何特征参数与抽油杆剩余寿命之间的关系。

1 信息提取模型建立

对带有腐蚀坑的抽油杆段在普通车床上进行车削加工，固定好相机，调好焦距，给三爪卡盘选好定位基准，每车削0.2mm停车一次并将三爪卡盘旋转到基准位置，进行拍照，利用MATLAB提取到端面图像信息并建立三维模型。如图2所示。

2 腐蚀坑对抽油杆强度的影响

分别建立轴向长度，径向深度与横向宽度其中一项不变而其他数据变化的三维模型，并导入到Ansys中进行有限元分析提取应力值表1模拟数据