卢华涛，药晓江，徐志刚，杨中娜，杨 阳，王海朋

(1.中海油田服务股份有限公司，河北 廊坊 065000； 2.中海油(天津)管道工程技术有限公司，天津 300452)

2020年12月，某海上作业平台发生一起钻井工具硬连接堵头断裂失效故障。至失效前该部件累计循环使用仅17.6 h，断裂失效涉及六方螺母和外壳的断裂。失效件全貌如图1所示，硬连接堵头装配图如图2所示。断裂失效硬连接堵头为进口零件的国内装配件，六方螺母材质是C17200铍青铜，外壳材质是Inconel 718高温合金。C17200或QBe2铍青铜材料是一种典型的固溶后时效强化合金,以高强度、高弹性、耐磨、耐蚀、良好的导电性、无磁性、打击无火花等优异性能而著称,广泛应用于电气电子、汽车制造、石油化工等领域[1]。制造钻井工具硬连接堵头六方螺母件是用C17200铍青铜棒材加工, 含1.8%～2.0% Be和不小于0.2%的Ni和Co。国内对应牌号是QBe2, 含1.9%～2.2% Be，0.2%～0.5% Ni，两种牌号的Be青铜最大的区别是C17200是添加微量Co元素，而QBe2是添加微量Ni元素。Ni或Co元素都是Be青铜合金中除Be元素外最重要的添加元素。Ni或Co与Be形成NiBe，CoBe化合物，它们在α相中的固溶度随温度的降低而急剧减少，通过时效处理起强化作用。

文章通过断口宏观分析、微观形貌观察及能谱微区分析、显微组织分析、显微硬度测定等试验，确定断裂件的失效模式，同时结合现场作业工况确定失效机理，并提出改进意见。

图1 硬连接堵头断裂侧面及断口

图2 硬连接堵头装配图

1 试验方法及设备

通过内眼和体视显微镜观察失效件，确定断裂的起始部位，根据断口形态初步判定断裂的性质，确定出首断件即肇事件；……