高强度紧固件失效实例分析
ⅰ疲劳断裂的实例
一．疲劳断裂的特征
1．疲劳与断裂的概念：
疲劳是机械零件常见的失效形式，据统计资料分析，在不同类型的零件失效中，有50%—80%是属于疲劳失效。疲劳断裂在破坏前，零件往往不会产生明显的变形和预先的征兆，但破坏却往往是致命的，会酿成重大事故。疲劳损坏产生及发展有其特点，最终形成为疲劳断裂。
疲劳问题的探索，最早是在1839年，法国人彭赛列提出材料和结构件的疲劳概念，德国人A·沃勒在1855年研究了代表疲劳性能的应力应变与震动次数的理论（S—N曲线），并且提出了疲劳极限的概念，因此，沃勒被称为材料疲劳理论的奠基人。
疲劳与断裂的力学理论经过一百多年的发展，各行业具体疲劳断裂事例不断涌现，经过科学家及工程师不间断地研究和探索，目前，疲劳断裂科学理论不断地充实和发展，从而在本质上了解了疲劳破坏的机理。
疲劳概念的论述：金属材料在应力或应变的反复作用下发生的性能变化称为疲劳；
疲劳断裂：材料承受交变循环应力或应变时，引起的局部结构变化和内部缺陷的不断地发展，使材料的力学性能下降，最终导致产品或材料的完全断裂，这个过程称为疲劳断裂。也可简称为金属的疲劳。引起疲劳断裂的应力一般很低，疲劳断裂的发生，往往具有突发性、高度局部性及对各种缺陷的敏感性等特点。
2．疲劳的分类：
（1）高周疲劳与低周疲劳
10的疲劳，如果作用在零件或构件的应力水平较低，破坏的循环次数高于5
称为高周疲劳，弹簧、传动轴、紧固件等类产品一般以高周疲劳见多。
10的疲作用在零件构件的应力水平较高，破坏的循环次数较低，一般低于4
劳，称为低周疲劳。例如压力容器，汽轮机零件的疲劳损坏属于低周疲劳。
（2）应力和应变来分：
应变疲劳——高应力，循环次数较低，称为低周疲劳；
应力疲劳——低应力，循环次数较高，称为高周疲劳。
复合疲劳，但在实际中，往往很难区分应力与应变类型，一般情况下二种类
型兼而有之，这样称为复合疲劳。
（3）按照载荷类型
弯曲疲劳
扭转疲劳
拉拉疲劳与拉压疲劳
接触疲劳
振动疲劳
随着断裂力学的不断发展，行业内广大的技术人员逐渐认识疲劳裂纹的产生
及其发展的规律，为控制和减少疲劳引起损害奠定了基础。
3．疲劳断裂的特征：
宏观：裂纹源—→扩展区—→瞬断区。
裂纹源：表面有凹槽、缺陷，或者应力集中的区域是产生裂纹源的前提条件。 疲劳扩展区：断面较平坦，疲劳扩展与应力方向相垂直，产生明显疲劳弧线，又
称为海滩纹或贝纹线。
瞬断区：是疲劳裂纹迅速扩展到瞬间断裂的区域，断口有金属滑移痕迹，有些产
品瞬断区有放射性条纹并具有剪切唇区。
微观：疲劳断裂典型的特征是出现疲劳辉纹。
一些微观试样中还会出现解理与准解理现象（晶体学上的名称，在微观显
象上出现的小平面），以及韧窝等微观区域特征。
4．疲劳断裂的特征：
（1）断裂时没有明显的宏观塑性变形，断裂前没有明显的预兆，往往是突然性
的产生，使机械零件产生的破坏或断裂的现象，危害十分严重。
（2）引起疲劳断裂的应力很低，往往低于静载时屈服强度的应力负荷。
（3
）疲劳破坏后，一般能够在断口处能清楚地显示出裂纹的发生、扩展和最后这前三种疲劳，往往二种或二种以上交错进行或出现。 前三种类型一般在机械运动中经常出现，是疲劳损坏的主要形式。
断裂的三个区域的组成部分。
二．疲劳断裂实例分析：
实例．在辽宁某海边风场发现一根双头螺柱断裂。
服役状况：双头螺柱规格：M30×2×475；头标号：1L200444；生产日期：2007年10月；安装日期：2008年6月。在2010年6月，风机进行检修并重新安装，于2011年1月初发现有一个双头螺栓断裂。
由于螺杆断裂产生有一段时间（几天），发现后再取下螺柱，宏观断口形态出现部分损坏和生锈情况，但从断口处依然可见疲劳引起断裂的一些信息。（见图一）
图一．双头螺柱断口
1．断口形状宏观现象：
（1）断口的下方左右二侧有凹凸不规则状形态出现，左侧有弧线凸状缺口；右侧的沿表面有锯齿状多个微小缺口存在；最下端弧面形成锋利的刀口状态。
（2）在广大的中间区（扩展区），许多条贝纹状线条清晰可见。
（3）在初始区与广大的贝纹区的断面出现锈迹。
（4）在瞬时断裂区有明显的剪切唇口，而且剪切唇区的组织细腻；并且这个区域的断面光滑明亮，没有出现锈迹（说明瞬断时间不长）。
（5）在断裂螺栓的下方区域，螺杆光滑明亮，磨擦痕迹十分明显，是经过反复摩擦而形成的光滑的弧面。（见图一、图二）
（6）断口处的杆径尺寸变化不明显。（见图二）
图二．断裂的双头螺栓
宏观现象分析：
（1）裂纹源产生在下侧，下边光滑切口及左右锯齿形、弧形缺口，是产生裂纹的源头。
（2）断裂试样断口中，裂纹的扩展区域，贝纹线清晰，下段（初期）贝纹线间隙距离比较小，在切向应力反复作用下缓慢扩展，上段区域贝纹线间距扩大，反映裂纹扩展速度在加快（见图一）。
（3）在瞬时断裂区域（见图一），形成光滑明亮的剪切唇区，剪切唇宽大明显，显示出延性断口的特征，说明螺栓的强韧性配合比较好。
（4）侧向光滑，螺柱的侧面经过反复的侧向应力，不断来回摆动，和孔壁反复地摩擦，形成光滑弧面。
宏观分析结论：从断口来看，是比较典型的由弯曲产生的疲劳断裂，并且从瞬断区，显示出延性断口的性状。
2．微观分析
为了进一步查明疲劳断裂的原因，又进一步做了微观分析，经过电子显微镜的观察，了解了产品不同视野的内部组织的状况（见图三、图四、图五、图六）。
图三．疲劳辉纹+韧窝图四．疲劳辉纹
图五．疲劳辉纹+韧窝+准解理图六．韧窝
以上电镜图片由机械工业紧固件产品质量检测中心（上海）提供，报告编号：JWT110165。
微观断口失效分析：
（1）从扫描电镜进行观察，断口的裂纹扩展区有明显的疲劳辉纹，这是疲劳断裂的微观形态主要的特征，与宏观的贝纹线遥相呼应。图三、图四、图五的三个电镜照片中的白色线条清晰可见疲劳辉纹。
（2）从扫描电镜图三、图六中的二张照片中，明显地可见多处韧窝的存在；这是扫描电镜照片中，反映产品强度与韧性配合比较恰当的微观显像，与宏观照片中的瞬时断裂区有较大的剪切唇区相互对应，说明双头螺栓的强度与塑性配合比较理想。
（3）电镜图片没有出现解理图象，只有图五中，在部分区域才呈现准解理现象；
而且准解理与韧窝，在同一图片中同时交错出现。也表明了紧固件的脆性现象不明显，强度与韧性配合比较良好。
3．实验分析结论：螺杆表面有车刀切削痕迹，粗糙度比较大，在反复承受切向弯曲应力后，双头螺栓一侧车削痕迹，经过摩擦，磨成光滑弧面；反映出双头螺栓经受了反复的弯曲、碰撞、摩擦，在地接经受来回摆动的过程中，长期的高频次的弯曲疲劳，在表面比较粗糙的地方，首先打破缺口，形成了裂纹源，然后随反复弯曲形成切向应力，裂纹逐步扩展，直至疲劳断裂。从以上宏观显像图片与微观分析遥相呼应，可以得出结论：,双头螺栓在反复承弯曲中产生疲劳；在弯曲疲劳产生累积效应，至直突发疲劳断裂(见图一的下方)。
三．分析弯曲疲劳断裂产生的原因：
疲劳的产生,扩展到断裂,原因多种多样，有设计、材料、制造、热处理、安装等各种原因，为了查明具体的原因，我们将有关检测与现场情况进行分析：１．经过断裂螺栓的硬度分析检测：硬度为HRC 35，符合国家10.9级螺栓的要求。（上海紧固件研究所测量）
2．这批1L200444的双头螺栓，在完成制造后，于2007年11月26日经过SGS 公司检测，抗拉强度，屈服强度全部在10.9级中间值的范围；延伸率，断面收缩率不但全部达到性能要求，而且数值均比较理想，五个样品数值的离散度比较小；各项指标数值，显示出强度与韧性指标配合得比较恰当、比较理想，产品性能达到技术标准。（见下表一）
表一．双头螺栓机械性能检测报告
3．各项检测数值的综合分析：
（1）SGS公司：检测报告中检测中抗拉强度、屈服强度全部达到10.9级螺栓的技术要求；
（2）上海紧固件研究所：检测断裂螺栓的硬度为HRC 35，是10.9级螺栓技术要求的中间数值，与强度数值匹配；
（3）检测与显像：延伸率，断面收缩率数值均比较理想，与宏观的瞬时断裂区宽大的剪切唇、微观区域的韧窝互相呼应；说明产品的强韧性配合得比较
理想；各项检测的数值与断裂的宏观图像相吻合。
综合分析结论：以上数据说明，无论是出货产品检验，还是断裂后的产品检验，双头螺栓制造质量没有问题；双头螺栓的是属于弯曲疲劳断裂。
4．安装实地考察及拍摄断裂场景：
为了更清楚了解双头螺栓断裂现状，我们先后二次，从风机安装现场进行考察与实地调研、了解；对双头螺栓使用（初次安装时间及检修）、安装（方向、位置）、断裂（断口实际状况及具体部位）广泛地进行观察。
在风机现场，三十多台1.5兆瓦的风能发电机运转了三年多中，只出现一根双头螺柱产生断裂的状况。断裂现象是属于个例；断裂螺柱的一侧无间隙，紧紧地贴在齿轮孔的一端；另一侧却有较大的缝隙，这是由于安装时没有准确的定位，
形成螺柱偏离中心位置。双头螺柱会随风产生弯曲及来回摆动，产生了隐患。（见图七）。
空隙
无间隙（摩擦）
图七．双头螺柱断裂现状
为了更好地反映断裂的状况，我们从齿轮反面，又拍摄了断裂螺栓的状况。在紧贴齿轮孔的一侧，双头螺柱与齿轮孔,卡得十分紧密，产生了螺栓的一侧紧贴齿轮孔现象，没有任何缝隙；而另一端同样产生了较大的间隙（见图八）。
在无缝隙的一侧，我们用螺丝批，小刀都无法插入，这说明切向应力是非常巨大。这样，给拆卸带来极大的难度，拆卸工作耗费了极其大的精力。
在巨大的垂直于轴向应力作用下，在风机不停的运转过程中，双头螺柱紧贴齿轮孔弧面的一侧，经受了对齿孔壁的来回反复地弯曲撞击，经过较长时期撞击和摩擦，螺柱的一侧显得光滑明亮，磨擦痕迹十分明显，完全消除了车削加工痕迹；光滑的侧面，类似磨床加工形成的镜面（见图一）。
风力发电机以每分钟17转速度旋转，每天15小时计算，一天转动1.53万
周。半年期间运转达到2.8×106周，而且应力幅很小，在4mm 间来回的摆动，应力水平相对较低；弯曲疲劳的循环次数远高于510周（按照半年计算，来回的摆动2.8×106周,；按照三年半计算，来回的摆动2.0×107周，）；这根双头螺柱的断裂，是长期来承受侧向应力，弯曲疲劳形成的；符合低应力、高循环次数的高周疲劳规律。是弯曲疲劳产生断裂的典型例子。
图八．双头螺栓断裂照（反面拍摄）
5.综合分析判断
头标为1L200444的双头螺栓于2007年10月生产，2007年11月经过SGS
的检测，各项指标均达到标准要求，而且数值配合比较理想，（见上表一）；风电场于2008年六月进行安装并且发电；经过二年运行，运转的情况正常；在2010年7月进行检修，并重新进行安装，在安装中，由于位置偏离，使双头螺柱一侧紧靠齿轮孔的一侧，又经过半年运转，螺栓承受反复的很大的切向应力，产生弯曲疲劳，在不断地反复弯曲的过程中，产生疲劳累积效应，于2011年一月初发现了一个双头螺栓产生断裂。这个案例是比较典型的由弯曲疲劳累积引起的双头螺栓断裂，是个案。
无间隙
缝隙
分析结论：
1．双头螺栓的断裂属于弯曲疲劳产生的断裂。
2．断裂的产生是由于安装不当，形成螺栓一端紧贴齿孔，单向侧面受到切应力，在反复运转中，产生弯曲疲劳断裂。
ⅱ.安装扭矩（预紧力）选择不正确引起的失效
失效中很大的一部分原因是安装使用中对安装扭矩、预紧力及扭矩系数了解不明所造成的。其中安装扭矩是一个尤其重要课题，值得大家共同分析讨论。
一、扭矩系数、预紧力对安装使用的影响
1、扭矩系数的机理
扭矩、预紧力及扭矩系数三者之间的关系：
T=K·F·d
其中；
T－扭矩（N·m）
K－扭矩系数（也称摩擦系数）
F－紧固力（也称轴力、预紧力KN）
d－螺纹的公称直径mm
图一·安装时的扭矩、预紧力与扭矩系数的关系
安装时，许多使用单位对扭矩值必须重视，这直接影响安装时的施工扭矩。为什么同样的扭矩值，一批产品能达到预期的锁紧效果，而另一批产生锁紧效果不理想？首先我们要了解扭矩、预紧力、扭矩系数三者存在的关系。
从图一中可以看出，如果螺栓极限强度一定，扭矩数值确定，扭矩系数越小，
则产生的紧固力越大；但是如果扭矩系数越大，则产生的紧固力越小（见图一）。当扭矩系数小到一定的程度，在一定的扭矩的作用下紧固力超过了螺栓的强度极限，高强度螺栓就会产生断头的现象；反之，扭矩系数过大，则产生的紧固力就会过小，螺栓连接副就达不到锁紧的功能，连接副就会产生松动。因此，要使紧固力在一个标准的范围内，则产品的扭矩系数就要限定在一个规定的范围内，目前国家紧固件标准GB/T 1231-2000对钢结构用高强度螺栓连接副作了规定，扭矩系数K=0.11~0.15,标准偏差小于等于0.010。钢结构工程施工规范也作了同样的规定。
2.预紧力的重要性及数值的选择：
在安装时要有效地控制安装扭矩和紧固轴力（预紧力），一般均在弹性区内
F取的数值，选择的数值必取比较稳妥的数值进行安装，选择最小拉力负荷值
f
须要合适。见图二。
图二．紧固扭矩与预紧力的关系图
预紧力的大小直接影响到紧固件联接的可靠性、紧密性、疲劳强度、防松性能；在承受载荷后，预紧力的数值直接影响到被联接件间产生缝隙或发生相对滑移的可能性。预紧力的选择直接关系到联接的可靠性。
预紧力选择在一定的范围内，见上图二。一般是在弹性区域内在弹性区内选
取比较稳妥的、合适的数值进行安装，工程安装一般
F取最小拉力负荷值的
f
0.6～0.75倍，比较合适。预紧力比较小，联接的可靠性比较差；适当地增加预紧力对提高紧固的可靠性和能够避免上述因素产生，对连接是有益的，但是数值的选择必须掌握在弹性区范围内，这样到连接比较安全可靠。
根据《机械设计手册》为了充分发挥出螺栓的工作能力和保证预紧的可靠性，
通常应使螺栓拧紧后的预紧应力为：σ
预紧应力=（0.5~0.7）σp0.2预紧力偏小，会使联接松懈，甚至失效；过大的预紧力却会使螺栓在装配拧紧过程中因应力过大（过载）而发生拉长或断裂，所以在设计时既要有较高的预紧力而又要在安全服役工作范围内，使之在拧紧过程和承受工作载荷过程中不发生过载现象。
从T=K·F·d公式中，d是紧固件的规格是常数；K扭矩系数，由生产制造公司提供，如果扭矩系数不准确，也会影响扭矩的数值，扭矩系数必须正确；F：是紧固轴力，也称预紧力，预紧力的选择必须确当，它直接影响到安装扭矩的数值。下面二个案例，分别为扭矩（预紧力）过载和扭矩（预紧力）不足而引起的紧固件连接失效。
二．失效实例分析：
例二：扭力过大引起的失效
预紧力：螺栓在装配拧紧时,使拧紧的螺纹组合件预先受到一个力的作用，这个力即为预紧力。
2010年10月底,我们到内蒙古固阳风电场现场察看，在有三十多台风机的风能发电厂，其中有一台风机，有一根双头螺栓发生断裂现象，在现场看到断裂的螺栓（见图三、图四）。断裂的螺栓的实际状况：
规格：M30×3.5×2×446-10.9双头螺栓；
材料：42CrMo（B7）
生产日期：2010年5月生产
一．宏观断口分析：
根据图三及图四断口的形态，可以透过表象，分析出一些信息：
、
图三断裂螺栓的断口图四断裂螺栓的侧面
1．螺栓断裂的部位---是在M30双头螺栓的粗牙螺纹的一端处断裂，这个部位是螺栓最薄弱的环节；（粗牙应力面积561mm2、细牙应力面积621mm2、杆部Φ
27.16应力面积579mm2）断裂应该产生的部位。
2．断口有些生銹，但是还可以清楚地看出组织的情况，组织结构比较细微，没有出现粗大组织的状况；
3．断裂面的右侧出现放射样的条线，左面是不规则的人字形状的痕迹，同时其中还夹杂放射样的线条；
4．断裂螺栓的侧面出现明显地缩径现象，说明强度指标与塑性指标配合得比较理想。（见图四）。
从上面断裂螺栓照片的宏观分析来看，没有疲劳条纹的出现，不是疲劳断裂。螺栓像是拉力试验断裂的断口现象。是42CrMo材料比较典型的、达标机械强度的断口形状，断面线条及痕迹反映出断口有良好的强度（图三）和与之相配合塑性变形的状态（图四），是拉力试验达到技术性能要求的正常情况下断裂形态；正面和侧面照片，都显示出了断裂螺栓有良好的机械性能。初步判断，断裂螺栓的特征，符合机械性能测试合格的标准要求。
二．公司产品出货检测状况：
表五．A 机械性能测试报告
表五．B 产品的低温冲击试验
头标为3RC04520，规格为M30×3.5×2×446双头螺栓，于2010年5月份生产，在5月20日对产品进行了各项性能检测。（见表五）
公司的疲劳检测报告与宏观分析情况相吻合，在产品出库前检测数据完全符合10.9级螺栓的机械性能要求，而且各项数值的配合比较理想。
三．第三方检测情况：
为了进一步论证宏观分析的准确性，经过分析，我们认为断裂双头螺栓断裂发生在最薄弱的环节——粗牙螺纹处，对双头螺栓其他部位和整体的性能影响不大，可以从断裂双头螺栓实体，进一步取样做机械性能试验，这样产品性能真实性很强，试验后的数值更具有说服力；透过试验可以更加明确地发现和证实双头螺栓断裂的问题所在。
图六．机械工业部检测中心的报告
我们从风机现场，请风机使用单位将断裂双头螺栓直接送给北京机械部质量监督检测中心。检测中心检测了常规机械性能的项目。（见图六）检测结果显示：
断裂螺栓的机械性能四项指标与维氏硬度数值，完全达到10.9级螺栓的要求，与我们公司检测的性能数值基本一致。
从试验数值说明双头螺栓的机械性能四项指标达到了10.9级螺栓的性能指标，是使用方安装不当所引起的，完全存在超过规定的扭矩数值，是紧固的预紧力超过最小的拉力负荷所造成的。
四．分析及结论：
根据上述的状态和各项检测情况的分析，我认为双头螺栓的断裂是超过负荷状态下所造成的，高强度紧固件产品的质量没有问题。
分析判断后，我认为可能是由于安装不当所造成的。在现场我也提请他们仔细回忆安装的整个过程，请他们继续寻找每个细节，分析可能出现的问题：1．根据反映,技术规范上要求安装扭矩在1200N.M，但是实际值是多少？按照GB ∕T 19568-2004文件的推荐的各项数值，不会产生类似的断裂问题。
2．现场的扭矩系数值是多？扭矩系数数值是否与实际相符合？根据了解，有几家公司提供高强度紧固件，每家公司的制造工艺、尺寸有偏差，如果没有按照不同的参数操作，很容易产生偏差导致螺栓断裂。
3．标准偏差是关键数值；如果标准偏差偏离了要求，会造成个别双头螺栓的预紧力超差，甚至会超过Rp0.2，造成螺栓失效；从上面的检测结果的数据来判断，扭力不但超过了Rp0.2，甚至超过Rm，造成了双头螺栓断裂。
4．断口面有放射样线、人字状线条；断口的杆部有明显地收缩；从断口的形态来看，与拉力试验的形态基本一致，是轴向应力超过最小拉力负载的具体表象（抗拉强度实验，合格样品的断口形态）。
5．安装方式也是重要因素，大批安装工人是临时抽调，经过简单培训后上岗；
不会理解安装时各个环节的重要性；尤其是必须按照交叉、对称、逐步、均匀拧紧要领，必须按照预拧→复拧→终拧方法的重要性，没有掌握正确的拧紧的技术。
6．安装时润滑的种类、方式、部位是否达到技术要求，也是高强度紧固件正确安装连接的关键因素。
上述那一条出现偏差，都会引起双头螺栓失效，进而产生断裂。
我们公司的成品检测，与北京机械工业部权威检测机构的断裂螺栓试验；二次试验的各项技术性能指标完全达到10.9级螺栓的机械性能要求，与上述的分析情况一致。（具体看上面图片及分析）
因此可以说明：螺栓断裂不是紧固件公司制造的原因引起的，而完全是风电场实际安装不当引起的，预紧力的数值超过了技术要求所造成的。
例三：扭矩过小引起的拧不紧
过小的预紧力导致联接件联接不可靠，紧密性差，联接件容易产生分离现象(即出现漏气、滴油)和产生滑移现象(许多联接件都依靠联接件之间的摩擦力来抵抗剪切强度，而此摩擦力是靠螺栓的预紧力来保证的，若预紧力过小，则联接件就会产生滑移，即意味着联接体会产生移位，严重的导致螺栓被剪断)等现象。
2．现场情况：
在某风电现场产生双头螺栓安装拧不紧的现象，螺栓付安装后，还可以继续再拧的情况。现场安装工程师怀疑双头螺栓的结合强度有问题，具体反映在螺栓的螺纹硬度可能没有达到技术要求。
我们具体询问了安装情况，华锐公司使用海泰克液压扳手，显示安装扭矩为1000N.m，我们认为这个数值小于我司螺栓连接付的正常扭矩值，是造成螺母一直没有拧紧的根本原因。
（1).我们将更换下的螺栓连接付仔细观察，螺栓的螺纹完好，螺栓和螺母互相旋合自如：没有配合不良旋不进；或者配合松动现象；旋出后，螺栓没有损伤，拉长的现象（见附图七）。
图七更换下的螺栓付完好如初
（2）.螺栓付扭矩实际计算：
按照T=K·F·d公式计算M30双头螺栓连接付扭矩：
细牙：T= K·F·d= 0.13×（646×0.7）×30=1763N.M
粗牙：T= K·F·d= 0.13×（466×0.7）×30=1272N.M
其中：扭矩系数按照K=0.13计算（见附图八）
图八.公司扭矩系数的测量数值
根据《GB/T 19568-2004风力发电机组装配和安装规范》，结合我们公司实际扭矩系数测量值，根据实际情况，我们推荐1300N.m-1350 N.m的合理安装扭矩进行装配比较适合。（考虑到有部分细牙和粗牙的组合应用，以及粗牙螺纹预紧力在0.75范围内比较安全可靠。）
（3）.我们对螺栓螺纹进行了检测
螺纹的表面硬度为Hv0.3维氏硬度为330.7；
螺纹的芯部硬度为Hv0.3维氏硬度为317.5；
螺纹的内外部差别为Hv0.3维氏硬度为13.2；达到GB/T 3098.1国家标准的技术要求，说明紧固件的螺纹合格，达到要求。（见图九）
图九维氏硬度检测
（4）原因分析：
A．安装出现问题主要是安装力矩太小，造成1000N.M没有达到最终拧紧状态，一些螺栓付好会出现松脱的现象。由于没有拧紧，因此再使用1000N.M扭矩复拧时仍可继续拧紧。
B．每一家公司由于紧固件制造公差，会出现一些偏差影响K系数的数值：制造精度、螺纹配合、表面润滑、测量工具等因素。其中螺纹配合精确度的因素比较重大，直径影响到K系数的数值。
C．另外一家公司，螺纹配合比较松，互相配合后还能松动，因此扭矩系数K=0.10，按照1000N.M的数值T= K·F·d；即1000= 0.10×（F×0.7）×30，F=333K N；达到了预紧力为最小的负荷0.58倍的要求。因此对于扭矩系数K=0.10，安装扭矩是1000N.M，虽然偏小，仍然是在安装范围内。
D．但是我们公司的扭矩系数K=0.13，安装扭矩为1000N.M；这样F=256K N，只有达到了预紧力，最小的负荷0.44倍的要求，没有达到安全安装扭矩的要求，因此产生拧不紧的现象。
我们根据T= K·F·d；因为双头螺栓一头是细牙, 另一头是粗牙，综合考虑
以粗牙为准则，预紧力以最小的负荷0.6-0.7倍安全的要求，按照0.7倍计算，安
装扭矩为1590N.m，按照0.6倍计算，安装扭矩为1360N.m，因此按照风场的习惯或以往状况，我们推荐安装扭矩1350-1400N.m的范围比较恰当。
由上分析，可以得出，以上问题与紧固件本身质量无关，主要是安装不当所引起的问题，如果对我司紧固件质量产生疑问，也可送到第三方进行检测分析。由现场拆卸下来的螺栓进行初步分析判断，我司所生产提供的双头螺柱，六角螺母，完好无损，符合GB/T 3098紧固件系列技术标准。
我们需要的是正确的预紧力。预紧力过大是有害的，过小也是无益的。在极大多数情况下，按照规定要求选择的预紧力。一组螺纹联接紧固件，若预紧力有大有小，将会使这组螺栓受力各不相同，不能均匀地承受工作载荷，那么这一组联接件个别连接件可能会在较短时间内产生失效的现象。
此外保管问题也很重要，同批规格相同的螺栓、螺母，由于保管不当，搬运碰撞等原因，会造成K值变化，从而造成预紧力相差很大，很可能同批紧固件，用相同扭矩而造成拧不足或超拧现象，所以应加强对高强度螺栓管理工作。ⅲ.螺母跟转现象及产生原因
1．高强度紧固件在连接中失效经常会遇到，失效的原因各种各样，有设计、材料、制造、热处理、安装等多方面原因，多种问题可以归结为三大类：即设计、制造、使用。目前，高强度紧固件企业在材料选择、加工制造、热处理方面等几个方面技术日臻完善，这类问题出现的概率大幅地减少。一般整机行业对紧固件方面不重视，对安装扭矩、摩擦系数、扭矩系数及其分配比例知之甚少；这样，往往会在高强度紧固件安装使用中出现一些问题。
例四．福建某风场连接付跟转现象实例分析
一．螺母跟转的现象
在高强度紧固件安装时，经常会出现跟转的问题，在拧紧螺母时，由于摩擦力增加，有时会产生螺母与螺栓旋合阻滞，而产生六角螺栓头部与平垫圈打滑现象；在安装时一般称作为“跟转现象”。
在紧固件连接付安装时，通常采用扭矩法进行，扭矩法比较直观，易于操作，但对于扭矩法安装的基本概念必须理解。
在弹性区内，紧固扭矩与预紧力的关系：
2．扭转摩擦与平面摩擦与扭矩系数的关系：
案例一螺栓断裂失效分析 某螺栓生产厂家生产的螺栓在用户使用过程中发生断裂，为分析螺栓断裂原因，进行了化学成分测试、金相组织观察、螺栓断口观察、能谱测试以及硬度测试等，并对螺栓断裂做出了结论。 1、化学成分分析 螺栓成分分析采用成分分析仪，正常断裂、异常断裂螺栓成分见表1，从表中可以看出正常断裂螺栓与异常断裂螺栓成分都符合GB/T3077-1999《合金结构钢》中对45Mn2钢的要求。 表1 材料化学成分分析结果（质量分数，%） C Si Mn P S Cr Ni Fe 正常断裂螺栓0.421 0.250 1.498 0.011 0.001 0.078 0.021 余量 异常断裂螺栓0.425 0.269 1.534 0.011 <0.001 0.068 0.019 余量标准值0.42~0.49 0.17~0.37 1.4~1.8 2、金相组织分析 取平行于断裂截面的试样，打磨、抛光并观察其组织形貌。下图1(a)、1(b)所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓的金相组织形貌，从图中可以看出螺栓金相组织均为回火马氏体。 (a)正常断裂螺栓；(b)异常断裂螺栓 图1 螺栓金相组织形貌 3、宏观断口形貌分析 正常断裂螺栓、异常断裂螺栓宏观断口形貌如图2(a)、2(b)所示。由图可知
两个螺栓均从中心起裂，裂纹向四周扩展。正常断裂螺栓与异常断裂螺栓断裂截面都具有裂纹源、扩展区、瞬断区三个部分，正常断裂螺栓扩展区面积比异常断裂螺栓大，瞬断区面积则比异常断裂螺栓小。这与异常断裂螺栓应力（165KN ）比正常断裂螺栓断裂应力(215KN)小相吻合。同时正常断裂螺栓断裂截面较为平整，异常断裂螺栓在裂纹源附近呈凹陷状。 (a)正常断裂螺栓； (b)异常断裂螺栓 图2 螺栓断裂截面 4、 微观断口形貌分析 图3所示为正常断裂螺栓与异常断裂螺栓断裂截面裂纹源附近的微观形貌，从图中可以看出正常断裂螺栓组织较为平整，而异常断裂螺栓中心附近可见含有夹杂物的微孔。图4所示为夹杂物所在位置，图5为夹杂物能谱分析图，表2为其对应的元素分析表，从表中可以看出夹杂物中主要元素为O 、Si ，并存在少量的Mg 、Al 、Ca 元素，其中O 元素的含量很大，故较杂物主要为SiO 2，存在少量的MgO 、Al 2O 3、CaO 。 裂纹源 扩展区 裂纹源 扩展区 瞬断区 瞬断区 a) b)
钻杆失效原因分析 在钻井过程中，钻杆在任何部位失效都会造成严重的后果，甚至使井报废。我国各油田每年发生钻杆事故约五六百起，经济损失巨大，每年进口各种规格的钻杆就要耗用数亿元人民币的外汇。随着浅层资源的不断枯竭，今后越来越多的钻深井、超深井，钻杆的安全可靠性就成为一个十分突出的问题。 钻杆失效一般表现为本体断裂和刺漏，钻杆螺纹处失效等。原因大致是由以下一些因素引起的：钻进时钻杆的基本力学工况，钻具的组合及钻井工艺，井径规则性，偏磨，螺纹密封脂，钻井液，钻杆结构和材料，地层因素，井内腐蚀介质等，以上因素交互作用的结果导致钻杆失效。 钻杆的基本力学工况钻杆在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，通常承受压、弯、扭、液力等载荷。如果钻杆所受应力小于每平方米206.8牛顿时，钻杆虽经过无数次的弯曲，也不会产生疲劳裂纹。钻井时钻杆承受弯曲、扭转和拉伸应力组成的复合应力很大，特别是在大位移定向井及水平井中扭矩极大，钻杆在远远小于100万次弯曲次数时便产生疲劳微裂纹；微裂纹产生后便不断扩大延伸，此时如果具有腐蚀作用的高压钻井液进入微裂纹中，就会加速裂纹扩展，最终导致钻井液刺穿钻杆的失效事故。刺穿发展的结果，使钻杆有效断面不断缩小，刺孔加裂纹的总长度超过其临界裂纹尺寸时，即发生断裂。除旋转向下的运动，同时还有钻杆的各种振动和涡动。 钻具组合及钻井工艺钻杆作为一个旋转的细长弹性杆件，有其固有振动频率，钻具的组合决定了此固有频率。钻杆旋转时还会产生纵向、横向和扭转3种形式的振动，当它们的频率与固有频率相吻合时则产生共振。共振的结果会在原来钻杆疲劳应力的基础上附加一个额外的疲劳应力，加速钻杆的失效。采用长效螺杆钻杆替代转盘钻定向井、水平井的钻井工艺可以减少钻杆的旋转弯曲疲劳程度。 如牙轮钻头轴产生的纵向振动频率与钻头－钻柱系统的固有自振频率相同时会出现共振，使钻头的振幅增大，产生极大的冲击载荷，加剧钻杆疲劳。再如用于不同直径或不同扣型钻杆过渡的配合接头使用不当，配合接头本身螺纹(主要是公扣)和与之相连的钻杆螺纹就可能断裂。
厦门宏发电声有限公司企业标准 Q/FVF 2003.78-2007 产品用紧固件技术要求 2007-11-08发布 2007-11-10实施厦门宏发电声有限公司发布
厦门宏发电声有限公司企业标准 产品用紧固件技术要求 Q/FVF 2003.78-2007 1 主题内容 本标准规定了公司产品常用紧固件的尺寸、镀层及基本机械性能等技术要求。 2 适用范围 本标准适用于公司产品用紧固件的采购、检验。 3 引用标准 GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度试验 GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 Q/FVF 2003.32-2006金属镀层和化学处理层质量技术要求 Q/FVF 2003.75-2007镀锌技术要求 4 紧固件名称及引用标准见表1、表2、表3、表4。 表1 螺栓 标准件名称国家标准号目前适用产品页次 十字槽凹穴六角头螺栓GB/T 29.2-1988 HFS22、HFS29 5 表2 螺钉 序号标准件名称国家标准号目前使用产品页次 1 开圆柱槽头螺钉GB/T 65-2000 HF94F(9400) 6 2 十字槽盘头螺钉GB/T 818-2000 HF94F(9400) 7 3 十字槽沉头螺钉GB/T 819.1-2000 HF84F(8400) 8 4 十字槽圆柱头螺钉GB/T 822-2000 HFS15、HFS21、 HFS24F、HFS33、 HFS34 9 5 十字槽小盘头螺钉GB/T 823-2000 HF18FF、HF18FP 10 表3 螺母 标准件名称国家标准号目前使用产品页次1型六角螺母GB/T6170-2000 HFS22、HFS29 11
紧固件检验规 文件编号： 版次： 编制： 审核： 批准： 受控状态： 发布日期： 2011 年 7月 30 日实施日期： 2011 年 7月 30 日
紧固件检验规 1 目的 为了确保本公司采购的紧固件符合技术设计的要求，特制订本检验规，采购人员与检验人员需依此检验规进行采购和验收。 2 围 本检验规规定了本公司采购的各种标准紧固件（包括螺钉、螺栓、螺母、垫圈、自攻螺钉等）的技术要求、测试方法、验收规则。 3 职责 检验员：负责依据检验规及相关产品规格资料执行各项检验。 采购人员：负责依本规的质量要求进行产品的采购。 质量部经理：负责审批相关检验记录表，协调处理质量异常问题。 4 工作程序 4.1 操作者资格 经公司培训、考核合格，取得质量检验员任职资格，了解紧固件的相关术语及要求。 4.2 检测设备及工具 游标卡尺（0.02mm） 1 六角搬手 1套 4.3 测试条件 典型环境温度：；20℃—30℃ 典型环境湿度：30%—60% 4.4 检验项目、技术要求及测试方法 4.4.1 质量说明文件 目测法检查，要求送检产品应附有相应的“产品合格证”或“检测记录”。“检测记录”中测试数据应在其相应规允许围并结论合格。 4.4.2产品型号、数量 目测法检查，要求根据装相单中填写的规格型号和数量描述情况查验实物应与送检单描述一致。 4.4.3产品包装
目测法检查，要求产品、外包装完好无破损、无碰撞或淋雨现象，标识清晰。 4.4.4外观、性能技术要求、缺陷分类及测试方法 4.4.4.1外观表面质量、缺陷分类及测试方法 外观表面质量、缺陷分类及测试方法见表1。 序 号 检验项目技术要求 测试方法 及工具 缺陷分类 MAJ MIN 1 包装不允许混入其它不同品种、规格或半成品 目测法 √ 2 镀层有镀层产品镀层应完整、无漏镀、浮锈√ 3 表面 产品应清洁，无油污、金属屑、毛刺√ 无烂牙、螺纹异常√ 表面无裂缝、爆裂、在拐角上不允许有皱纹√ 不影响使用的凹痕（凹痕深度不得超过0.02d，最大值 为0.25mm） √ 4.4.4.2.1螺栓的技术要求、缺陷分类及测试方法 螺栓的技术要求、缺陷分类及测试方法见表2，外形图见图1。[本表包括六角头螺栓—C级(GB/T5780)、六角头螺栓全螺纹—C级(GB/T5781)、六角头螺栓（GB/T5782）] 膨胀螺栓的技术要求、缺陷分类及测试方法见表3。 序 号 检验项目技术要求 测试方法 及工具 缺陷分类 MAJ MIN 1 头部 对边 宽度 (S) 5780/ 5781 规格M5 M6 M8 M10 M12 M16 游标卡尺√ Max 8 10 13 16 18 24 Min 7.64 9.64 12.57 15.57 17.57 23.16 5782 Min 7.78 9.78 12.73 15.73 17.73 23.67 2 头部 厚度 (k) 5780/ 5781 Max 3.875 4.375 5.675 6.85 7.95 10.75 游标卡尺√min 3.125 3.625 4.925 5.95 7.05 9.25 5782 Max 3.65 4.15 5.45 6.58 7.68 10.18 Min 3.35 3.85 5.15 6.22 7.32 9.82 3 长度（L） ≤10 12～ 16 20～ 30 35～ 50 55～ 80 90～ 120 130～ 150 160～ 180 游标卡尺√±0.75 ±0.9 ±1.05 ±1.25 ±1.5 ±1.75 ±2 ±4 GB5780 GB5781
紧固件连接检验批质量验收记录 注：本表内容的填写需依据《现场验收检验批检查原始记录》。本检验批质量验收的规范依据见本页背面。
填写说明 一、填写依据 1 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001。 2 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013。 二、检验批划分 紧固件连接工程可按相应的钢结构制作或安装工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批。 单层钢结构安装工程可按变形缝或空间刚度单元等划分成一个或若干个检验批。地下钢结构可按不同地下层划分检验批。 多层及高层钢结构安装工程可按楼层或施工段等划分为一个或若干个检验批。地下钢结构可按不同地下层划分检验批。 钢网架结构安装工程可按变形缝、施工段或空间刚度单元划分成一个或若干检验批。 压型金属板的制作和安装工程可按变形缝、楼层、施工段或屋面、墙面、楼面等划分为一个或若干个检验批。三、GB50205-2001规范摘要 主控项目 4.4.1 钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓（机械型和化学试剂型）、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）的检验报告。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。 6.2.1 普通螺栓作为永久性连接螺栓时，当设计有要求或对其质量有疑义时，应进行螺栓实物最小拉力载荷复验，试验方法见附录B，其结果应符合现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098的规定。 检查数量：每一规格螺栓抽查8个。 检验方法：检查螺栓实物复验报告。 6.2.2 连接薄钢板采用的自攻钉、拉铆钉、射钉等其规格尺寸应与被连接钢板相匹配，其间距、边距等应符合设计要求。 检查数量：按连接节点数抽查10%，且不应少于3个。 检验方法：观察和尺量检查。 一般项目 6.2.3 永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠，外露丝扣不应少于2扣。 检查数量：按连接节点数抽查10%，且不应少于3个。 检验方法；观察和用小锤敲击检查。 6.2.4 自攻螺钉、钢拉铆钉、射钉等与连接钢板应紧固密贴，外观排列整齐。 检查数量：按连接节点数抽查10%，且不应少于3个。 检验方法：观察或用小锤敲击检查。
井下作业典型事故案例分析（二） 二OO七年一月
目录 一、××井挤水泥固油管事故 二、××井套铣筒卡钻事故 三、××井试井钢丝及油管落井事故 四、××井深井泵衬套落井事故 五、××井铅模卡钻事故 六、××井管串喷出地面事故 七、××井铣锥除垢卡钻事故 八、维修检泵井返工案例剖析 ××井活塞通不过封隔器检泵返工案例 ××井管式泵倒下返工案例 ××井油管漏失返工案例 ××井抽油杆被磁化返工案例 九、作业现场着火案例剖析 案例一：××井静电引起着火案例 案例二：××井清蜡剂着火案例
一、某井挤水泥固油管事故 某井为光油管挤水泥钻具，作业队按设计要求替完水泥浆后即开始挤，最高压力达25MPa，挤完后上提管串欲反洗井就已卡死，此时，从配水泥浆起时未超过水泥浆的初凝时间（初凝时间为1小时25分，作业用的水和水泥均合格）。 <一>、原因分析 高压下挤水泥会缩短水泥初凝时间，泵压25MPa加液柱压力16MPa，则作用于井底的压力为41MPa之多，再加温度高，水质变化，水泥浆初凝时间缩短一半多。 附：压力变化对水泥初凝时间的影响表。 压力变化对水泥初凝时间的影响表 此外，打水泥固死油管的事故原因有五： 一是整个作业过程因设备或生产组织不当致使作业时间超过水泥浆的初凝时间； 二是井下管串因故脱落造成落井油管固死； 三是套管破损光油管挤水泥时水泥浆上返进入破漏段； 四是带上封挤水泥时因管外串通或下带直嘴孔径过大，故嘴损压力小致使封隔器座封不严导致水泥浆上串到封隔器以上； 五是油管本身有破裂之处造成液体分流加之油管未起出水泥浆外。
本井属第六种原因，既当地面加压25MPa时，井底压力相当于41MPa，故水泥浆初凝时间缩短55%左右，加之井下管串未提出水泥面，故而造成水泥固死油管的事故。 <二>、预防措施 预防此类事故的发生： 1、参考在施工井的温度和施工压力条件下水泥浆的初凝、终凝时间数据； 2、要保证施工用设备完好运转； 3、要做好施工准备、反洗井前的施工时间不得超过水泥浆初凝时间的70%； 4、在反洗井前及时上提井下管串至预计水泥面以上； 5、要在下钻过程中随时观察指重表并要在挤水泥施工前试提井下管串校核、对比悬重； 6、要在光油管挤封井上先套管找漏证实套管完好程度，防止水泥浆上移而固死油管； 7、在单上封的井施工要保证封隔器座封完好； 8、在多层井挤水泥前要有验串资料； 9、下入井的油管要完好无损
失效分析概述 在具体讲述螺纹紧固件失效分析案例以前，先对失效分析的定义、意义、目的；失效的来源；失效分析的思路与方法；断口分析和名词术语等做一简单叙述。 1.失效定义 一个零件或部件不能履行设计赋予它规定的功能，称该零件或部件失效。它包括以下三内容： a.完全不能工作； b.可以工作，但不能令人满意地完成预期的功能； c.受到严重损伤不能可靠而安全的连续使用，必须拆下来进行修理或更换。应注意把失效与废品区别开来，前者是在使用过程中出现的，后者是在生产制造过程中产生的。另外，失效又分为正常失效和非正常失效，达到设计寿命的为正常失效，反之为非正常失效，后者才是通常失效分析工作的主要对象。 2.失效分析的意义、目的 机械产品设计者的主要任务，是为社会提提供质量好、寿命长、成本低的产品。一种新产品的诞生，开始并不是完美的，多少会存在各种大小不同的问题，这在设计、制造中可能难以发现，往往只有在使用中才能充分暴露。为此，设计、制造者必须针对产品使用中出现的失效进行仔细分析，找出问题的症结，重新改进设计、制造。再投入使用，发现问题，再改进，这个循环过程也许要反复进行多次。因此，失效分析是机械差品的质量由不完善走向完善的必经之路，是机械产品可靠性设计重要的一环。最近一些年来，委托我们进行失效分析的任务越来越多，这是好事，这并不反应产品质量越来越差，而恰恰反应了生产者、客户对产品高质量的追求。 3.失效的来源 造成失效的来源主要有以下方面： ——设计 ——选材 ——材料缺陷 ——制造工艺（冷加工、热加工、表面处理等等） ——贮存、运输（碰撞、锈蚀…） ——装配（如螺栓拧紧力矩…） ——服役条件（环境温度、受力状态、腐蚀环境、相关件的影响等） 4.失效分析的思路、方法 失效分析也有繁、简之分。一些零部件的失效在现场很快能确定失效原因这是简单的。但是对一些大型零部件（如飞机、电站转子…），一些复杂且影响因素很多的零部件的失效分析，则必须组织多专业的科技人员，动用一些专用的检测仪器设备。 进行失效分析时，要做的工作包括（根据分析工作的难易来取舍）： （ 1收集背景资料：失效件的设计图纸、要求；失效件的制造历史；失效件的服役情况、环境、
DKBA0.480.0128 结构外购件技术要求 DKBA0.480.0128 Rev.B 压铆紧固件技术要求 主要起草人：刘树忠、欧阳华 审核人：周伟 会签人：张斌、王文华、陈志明 标准化审核人：洪霓玉 批准人：钟荣华 2010年06月30日发布 2010年07月01日实施 华为技术有限公司
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修订声明 本规范拟制与解释部门：整机工程部 本规范的相关系列规范或文件： 相关国际规范或文件一致性： 替代或作废的其它规范或文件：本规范替代DKBA0.480.1601。 相关规范或文件的相互关系：DKBA0.480.1601的内容已纳入本规范。
目录 List 1 目的和适用范围 (11) 1.1 目的 (11)
1.2 适用范围 (11) 2 引用的相关标准 (12) 3 项目编码与建模命名 (12) 3.1 建模命名 (13) 4 功能描述 (15) 5 要求 (16) 5.1 结构尺寸 (16) 5.1.1 压铆螺母（S、CLS、SP系列）结构尺寸 (16) 5.1.2 压胀铆螺母结构尺寸 (19) 5.1.3 平装压铆螺母（F系列）结构尺寸 (20) 5.1.4 压铆螺柱（SO、SOS、BSO、BSOS系列）结构尺寸 (21) 5.1.5 薄型压铆螺柱（TSO、TSOS、TBSO、TBSOS系列）结构尺寸 (24)
5.1.6 压铆螺钉（FH、FHS、FHP系列）结构尺寸 (25) 5.1.7 薄型六角平齐压铆螺钉（TNFH、TNFHS系列）结构尺寸 (26) 5.1.8 压铆导销（TP系列）结构尺寸 (27) 5.2 材料工艺及使用环境 (28) 5.3 机械性能及压铆力 (30) 5.4 表面质量 (35) 5.5 铆接性能 (35) 5.6 环保要求 (36) 5.7 耐腐蚀要求 (36) 6 检验规则 (36) 7 说明 (36) 8 附录：压铆工艺及质量要求 (37)
表单编号：****
图1 六角头螺栓基本尺寸标记代号常见螺母基本尺寸标注代号（如下图2）及其含义： 图中：e:对角宽度； D:螺纹基本大径（公称直径）； m:螺母高度； m':扳拧高度； s:对边宽度。 图2 六角螺母尺寸标记代号常见螺纹标记示例及其含义（如下图3）： 图3 普通螺纹标记示例及其含义
各标准关于产品尺寸标注有不同要求，以国标GB/T 1237-2000为例，规定如下： 完整标记： 紧固件的完整标记形式如下图4： 图4 紧固件完整标记 标记简化原则： .1类别（名称）标准年代号及其前面的“-”允许全部或部分省略。年代号的标准应以现行标准为准。 .2标记中的“-”允许全部或部分省略；标记中“其他直径或特性”前面的“×”允许省略。但省略后不应导致对标记的误解，一般以空格代替。 .3当产品标准中只规定一种产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，允许全部或部分省略。 .4当产品标准中规定两种及其以上的产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式及表面处理时，应规定可以省略其中的一种，并在产品标准的标记示例中给出 省略后的简化标记。 标记示例： 外螺纹件： .1螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为级、表面氧化、产品等级为A级的六角头螺栓的标记： 螺栓 GB/T 5782—2000-M12× (完整标记) .2螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为级、表面氧化、产品等级为A级、的六角头螺栓的标记： 螺栓 GB/T 5782 M12×80 (简化标记) .3螺纹规格d=M6、公称长度l=6mm、长度z=4mm、性能等级为33H级、表面氧化的开槽盘头定位螺钉的标记： 螺钉 GB/T 828—1988-M6×6×4-33H-O (完整标记) .4螺纹规格D=M6、公称长度l=6mm、长度z=4mm、性能等级为14H级不经表面处理的开槽盘头定位螺钉的标记： 螺钉 GB/T 828 M6×6×4 (简化标记) 内螺纹件：
DKBA 华为技术有限公司内部技术规范 Technical Specification of Huawei Technologies Co., Ltd DKBA0.400.0100 REV.C 代替To replace DKBA0.400.0100 REV.B 不锈钢紧固件质量要求REQUIREMENTS FOR STAINLESS STEEL FASTENERS 2011年09月30日发布2011年10月01日实施Released on Sep 30, 2011 Implemented on Oct 01, 2011 华为技术有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd. 版权所有侵权必究 All rights reserved
修订声明Revision declaration 本规范拟制与解释部门：华为技术有限公司整机工程部 本规范的相关系列规范或文件：无 相关国际规范或文件一致性：无 替代或作废的其它规范或文件：DKBA0.400.0100 REV.B 相关规范或文件的相互关系：无
目录 1.不锈钢紧固件质量要求 (5) 1.1.材质要求 (5) 1.2.外观要求 (5) 1.3.尺寸及公差要求 (5) 1.4.机械性能要求 (5) 1.4.1.普通不锈钢螺栓和螺母 (5) 1.4.2.不锈钢铆钉 (6) 1.4.3.不锈钢弹垫 (6) 1.4.4.其他不锈钢紧固件 (7) 1.5.环保性能要求 (7) 1.6.耐蚀性能要求 (7) 1.7.钝化膜质量要求(蓝点法) (7) 1.8.标识要求 (7) 2.不锈钢紧固件的生产要求 (8) 3.紧固件接收要求 (8) 3.1.1.产品包装上必须注明： (8) 4.参考文献 (9) 表目录 表1.允许使用的不锈钢紧固件材料牌号 (5) 表2.普通不锈钢螺栓和螺母需要测试的机械性能项目 (6) 表3.奥氏体不锈钢紧固件机械性能 (6) 表4.弹簧垫圈弹性试验加载载荷 (6) 表5.波形、鞍形弹簧垫圈弹性试验后自由高度（MM） (6) 图目录 图1.弹垫韧性试验示意图 (7) 图2.外六角螺栓标识 (7) 图3.内六角螺栓标识 (8) 图4.六角螺母标识 (8)
水电厂高强度螺栓失效分析与探讨 杨兴乾赵少勇 摘要：高强度螺栓在水电厂运用十分重要,2009年8月俄罗斯萨扬·舒申斯克水电站水轮机顶盖固定螺栓疲劳断裂造成的后果给了我们深刻教训。2013年3月思林发电厂#1机组A修时,我厂接力器基础螺栓进行超声波探伤检测时发现两颗存在缺陷的螺栓，以此为实例，我厂金属监督对螺栓失效进行了深入的分析和探讨，归纳其常见的失效形式，即材质缺陷、过载失效、应力腐蚀、及疲劳性能失效，同时提出相应的监督措施。 关键词：水电厂；螺栓；失效；强度 一、前言 螺栓是水电厂机组的重要部件，在制造过程中由于螺栓本身的材质及控制工艺过程不当，螺栓在长期的承受应力作用下会发生缓慢的、连续的塑性变形，从而使螺栓容易出现裂纹，高强度螺栓指的是强度达8.8级及以上的螺栓，一般用于水电厂和其他重要的螺栓。同时各种结构的螺栓种类繁多，规格也各不相同，但均使用了不少的高强度螺栓。对于我厂而言，高强度螺栓作为机组转动部件的连接部件和密封部件是最为常用的。 2009年8月俄罗斯萨扬·舒申斯克水电站机组长期振动超标引发水轮机顶盖固定螺栓疲劳断裂，导致发生了水电史上空前的特大事故，引起水电界金属同行的高度关注。在此基础上结合我厂的实际情况及此次出现的接力器基础螺栓探伤检测的缺陷，本文以我厂高强螺栓存在缺陷的失效案例，对其常见的缺陷进行归类分析，以此来为同行进行交流和学习。 二、我厂接力器基础螺栓缺陷介绍 我厂#1机组A修期间，在对接力器基础的高强度螺栓进行超声波探伤检测时出现了两颗存在缺陷的螺栓，该螺栓规格型号为：M42x283mm，此螺栓在我厂投产至今已服役五年，在机组的不同检修类别中都要对相应的金属监督部件进行探伤检测，此次发现接力器基础螺栓存在的缺陷引起了我厂金属监督的深刻反思和探讨，同时也为我厂的安全经济稳定运行打了预防针。针对我厂各部件重要螺栓的制造、安装、运行过程中存在的问题，提出关于螺栓的质量监督，确保设备的安全稳定运行。以此来增强我们防范于未然的决心。接力器基础螺栓探伤检测报告详见下表：
北京安龙科技集团有限公司紧固件检验规范 文件编号：JS-17-1/1 版次：A 编制： 审核： 批准： 受控状态： 发布日期： 2011 年 7月 30 日实施日期： 2011 年 7月 30 日
紧固件检验规范 1 目的 为了确保本公司采购的紧固件符合技术设计的要求，特制订本检验规范，采购人员与检验人员需依此检验规范进行采购和验收。 2 范围 本检验规范规定了本公司采购的各种标准紧固件（包括螺钉、螺栓、螺母、垫圈、自攻螺钉等）的技术要求、测试方法、验收规则。 3 职责 检验员：负责依据检验规范及相关产品规格资料执行各项检验。 采购人员：负责依本规范的质量要求进行产品的采购。 质量部经理：负责审批相关检验记录表，协调处理质量异常问题。 4 工作程序 4.1 操作者资格 经公司培训、考核合格，取得质量检验员任职资格，了解紧固件的相关术语及要求。 4.2 检测设备及工具 游标卡尺（0.02mm） 1 内六角搬手 1套 4.3 测试条件 典型环境温度：；20℃—30℃ 典型环境湿度：30%—60% 4.4 检验项目、技术要求及测试方法 4.4.1 质量说明文件 目测法检查，要求送检产品应附有相应的“产品合格证”或“检测记录”。“检测记录”中测试数据应在其相应规范允许范围内并结论合格。 4.4.2产品型号、数量 目测法检查，要求根据装相单中填写的规格型号和数量描述情况查验实物应与送检单描述一致。 4.4.3产品包装 目测法检查，要求产品内、外包装完好无破损、无碰撞或淋雨现象，标识清晰。
4.4.4外观、性能技术要求、缺陷分类及测试方法 4.4.4.1外观表面质量、缺陷分类及测试方法 外观表面质量、缺陷分类及测试方法见表1。 4.4.4.2.1螺栓的技术要求、缺陷分类及测试方法 螺栓的技术要求、缺陷分类及测试方法见表2，外形图见图1。[本表包括六角头螺栓—C级(GB/T5780)、六角头螺栓全螺纹—C级(GB/T5781)、六角头螺栓（GB/T5782）] 膨胀螺栓的技术要求、缺陷分类及测试方法见表3。 GB5780 GB5781
测试与分析 螺栓断裂失效原因分析 华南理工大学机电系(广州 510641) 高 岩 李 林 许麟康 【摘要】 合金结构钢(相当于我国35CrMo钢)制螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,在生产线上用气动搬手装配时相当部分发生断裂。失效分析结果表明,机加工时螺纹根部及表面形成微裂纹,以及回火不足,硬度偏高,共同造成了螺栓失效。 关键词:低合金钢 螺栓 微裂纹 F ailure Analysis on the Fracture of Bolts G ao Yan,Li Lin,Xu Linkang (Department of Mechano2Electronic Engineering,S outh China University of Technology,Guangzhou510641)【Abstract】 A batch of bolts with size of M4×1135used to connect cylinder body and cover of air conditioner com pressor were made of imported low alloy steel close to35CrMo in com position1However,a great proportion of the bolts fractured when being assembled us2 ing pneumatic spanner1After failure analysis,it was found that the main reason for the ru pture of bolts was the micro2cracks induced by machining.At the same time,non2enough tempering which resulted in the brittleness of the material also accounted for the fracture1 K ey w ords:low alloy steel,bolt,micro2crack 某标准件公司一批螺栓,规格为M4×1135,材料为合金结构钢,相当于我国的35CrMo钢,冷墩头部,搓制螺纹,热处理工艺为淬火+回火,并进行发兰处理,规定σb>1000MPa, (32～38)HRC。螺栓用于空调压缩机内连接气缸体与气缸盖,但在生产线上用气动搬手装配时相当部分螺栓在与螺栓交截的第二、第三螺纹牙根处发生断裂。我们对该批螺栓的断裂原因进行了分析。 1 金相观察及硬度分析 在一批断裂螺栓中随机选取2个断裂螺栓头,将其沿轴向剖开,制备轴向剖面的金相试样,抛光状态(未侵蚀)下可见在螺纹尖端和根部有明显裂纹存在(图略);这些微裂纹由于高度的应力集中,在外力作用下极容易发生失稳扩展,从而导致螺栓断裂。 将上述抛光态试样用3%硝酸酒精溶液侵蚀后在显微镜下观察,发现其组织形态都很相似,为保持原马氏体位向的回火索氏体,见图1所示。35CrMo钢用作螺栓时,应有较好的综合力学性能,其组织应以调质状态为佳,即淬火+回火后得到回火索氏体。而本例中螺栓组织状态虽是回火索氏体,但原马氏体位向十分明显,显然会使材料的塑性和韧性受损,脆性增加,材料硬度也会增加。沿螺牙顶端到根部依次打硬度,所得结果见表1,可见硬度范围为(37～41)HRC,偏高于螺栓规定的硬度范围。螺栓硬度偏高的原因主要是回火不足或不充分造成的。 2 扫描电镜观察分析 为弄清螺栓断裂的机理,按断口形貌特征选取了9个样品,将其用物理方法清洗干净后置于扫描电镜下进行观察,发现断口有3种类型:第1类是断口边缘只有一个剪切唇(1号样品),第2类是断口边缘有2个剪切唇(2号样品),第3 高岩:女,35岁,工学硕士,讲师,曾以访问学者身份在葡萄牙焊接质量研究所(ISQ)工作,兼任中国机械工程学会失效分析分会失效分析工程师。主要从事高温合金,金属材料的腐蚀与防护,失效分析及工业设备寿命评估等方面的工作。已在国内外学术刊物上发表论文10余篇。收稿日期:1997年8月19 日。 图1 螺栓基体组织 ×500 表1 螺栓的硬度HRC 选点12345 试样14137393937 试样24039.5413937 类是断口边缘有3个剪切唇(3号样品),且以第3类断口数量居多。图2是2号样品的宏观断口形貌。这些断口边缘除剪切唇处或凸起或凹进以外,其余边缘处都较平滑,这与一般断裂由心部起源,最后断裂边缘处为杯口状剪切唇的断口形貌特征显然不同,而且,从断口的放射辉纹的走向看,断裂的起源都在断口的边缘即螺纹的根部上,而不是在螺栓的心部。对3类断口分别在扫描电镜下进行了详细的观察,图3a～3d 为2号样品的微观形貌。a是始断区,从右侧的螺纹面上可见明显发兰处理后的表面氧化膜,在螺纹面与断口的交界处(即螺纹根部)可见二次裂纹和摩擦痕存在;将a放大至b,可见摩擦痕底下是氧化物,而摩擦痕明显位于断口一侧,由此可以推断:此摩擦痕处在断裂前就已经有裂纹存在,裂纹为搓制螺纹时所产生,在随后的发兰处理过程中此裂纹内部也进行了发兰处理,形成了氧化膜,其形态与螺旋表面的发兰膜相 43《金属热处理》1998年第2期
超深井钻井钻具失效分析 [摘 要] 超深井钻井在施工中经常发生断钻铤、卡钻事故和井漏、井壁失稳、钻具偏磨等复杂情况。 这些事故及复杂情况严重地制约了钻井速度，同时造成了一定的经济损失。通过对钻具失效情况进行分析，总结了经验教训，对今后超深井钻井的施工有一定的借鉴和指导意义。 [关键词] 超深井钻井；钻具断裂；钻具失效；钻具损伤 [内容] 1 钻具失效分析 钻具失效形式主要有钻具断裂、钻具刺漏、钻具内螺纹接头涨扣、钻具内螺纹接头开裂、钻具偏磨等等。尤其是在深井、超深井以及水平井、大位移井等复杂井的作业过程中，钻具断裂的危害尤其严重，轻者增加钻井成本，延长钻井周期，重者导致填井侧钻甚至于整井报废。在深井、超深井等复杂井的钻探作业中，用双扭矩台肩的钻具可以有效的提高钻具承载能力，降低钻具的断裂失效事故，提高钻具的安全可靠性。 2 .1失效分析的程序和步骤 失效分析程序图： 截取试样 金相分析 微观断口分析 化学成分分析 常规力学分析 确定失效的性质 综合分析 确定失效的原因 下步改进的措施 现场调查及残骸分析 调查加工和服役历史 初步观察分析 无损检测分析 失效（故障）发生 宏观断口分析
2.2整个失效分析过程的几个环节： 收集失效件的背景数据。主要包括加工制造历史、服役条件和服役历史。 失效件的外观检查。包括： 失效件的变形情况，有无镦粗、下陷、内孔扩大、弯曲、缩径、断面解理形状等； 失效件表面的加工缺陷，如：焊疤、折叠、瘢痕、刮伤、刀痕、裂纹等。 断裂部位所在的位置，是否在键槽、尖角、凹坑等应力集中处。 观察表面有无氧化、腐蚀、撕咬、磨损、龟裂、麻坑等。 察看相联件的情况。 1）断口分析：断口记录了断裂材料主裂缝所留下的痕迹。通过对断口形貌的分析，不仅可以得到有关部件使用条件和失效特点的资料，还可以了解断口附近材料的性质和状况，进而判明断裂源、裂纹扩展方向和断裂顺序，确定断裂的性质，从而找到断裂的主要原因。 钻柱的服役条件及主要失效类型 2）钻柱的工作状态 在钻井过程中，钻柱是在起下钻和正常钻进两种工序中交替工作的。起下钻时，钻柱处于受拉状态；钻进过程中，其状态比较复杂，处于由拉、压、扭等状态。 在转盘钻进时，钻柱好似一根细长的旋转轴。在部分自重产生的轴向压力作用下，下部钻具不稳定呈弯曲状态，由于受到井眼的限制，可产生多次弯曲；上部钻具由于旋转产生的离心力作用不能保持直线状态，再加上扭矩的作用，整个钻柱成一个近似螺旋形曲线的形式进行复杂的旋转运动。 成螺旋形的钻柱在井中有公转、自传、自转和反公转三种运动方式。 自转 ---指整个钻柱在井中绕自身轴线旋转。这样的转动使钻具均匀磨损，并经受交变弯曲应力而使钻具产生疲劳。 公转 ---钻柱在压力、拉力、离心力和扭矩的联合作用下，其轴线弯曲成变波平面正弦曲线形状，整个轴线按转盘的旋向绕井眼轴线旋转。这样的旋转式钻具与井壁摩擦产生偏磨。 反公转 钻柱在自转和公转过程中，由于受到钻井液摩擦阻力、井壁阻力和井底地层对钻头抵抗力的影响，会产生反公转，从而使钻头横向摆动，影响钻头的使用和钻具的使用寿命。 3 钻柱的受力分析 钻柱的受力状态与所选用的钻井方式有关，在不同的工作状态和不同的位置作用着不同的载荷。概括起来，钻柱在井内主要受有以下几方面力的作用： 3.1 轴向力 有钻柱自重、钻井液对钻具的浮力、井壁和钻井液对钻具的摩擦阻力、钻压等。一般情况下，井口的拉力最大，"中和点”下部钻具因钻压的作用，承受压力，井底压力最大。 在钻井液中钻柱受到浮力的作用，轴向拉力会减小；在起钻过程中，钻柱与井壁之间的摩擦力以及遇阻、遇卡，均会增大钻柱上的拉伸载荷。下钻时则与起钻承载相反。 径向挤压力 起下钻作业时，卡瓦对钻柱产生的挤压力。管外液柱产生的挤压力。地层形变产生的挤压力。 3.2 弯曲扭矩 弯曲力矩是因钻柱上有弯曲变形存在而产生。正常钻进时，当下部钻柱受压弯曲时，以及转盘钻进中由于离心力的作用和井眼偏斜、弯曲等都能使钻柱发生弯曲，于是产生弯矩。弯曲的钻柱在绕自身轴线旋转时，就会承受交变的弯曲应力。最大的弯曲应力产生在挠度最大处。 3.3 离心力 弯曲的钻柱绕井眼轴心旋转时产生的离心力，可使钻柱更加弯曲，使弯曲应力增加。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 加强核电厂紧固件采购质量保证的几点建议(通用版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
加强核电厂紧固件采购质量保证的几点建 议(通用版) 摘要核电厂紧固件的?|量会影响到核电厂系统设备的安全运行，应该视为与其所属的核安全设备具有同样等级的零部件，核电厂紧固件的质量性能指标多，且检验项目多为破坏性试验，为降低抽样检验风险，保证不合格紧固件不会进入核电厂，建议通过实施零缺陷抽样检验，增加细化检验项目，增设质量控制点，实施集中采购，扩大采购渠道等多种方法提高核电厂紧固件采购质量保证工作。 关键词核电厂紧固件质量保证抽样检验风险控制 高强紧固件在核电厂应用十分广泛，在核电厂的构筑物、系统管道、设备及设备支撑上都有使用。2015年国内某高强紧固件厂质量事件发生后，从国家主管部门到核电厂，投入了大量人力物力排
查其带来的安全隐患，付出了巨大代价，教训极其深刻。该事件的主要责任者是制造厂，但是，核电厂和采购单位对核电厂安全重要物项紧固件（以下简称核电厂紧固件）采购过程质量控制存在的薄弱环节也是不可忽视的。国家核安全局发布了《关于进一步加强核电厂紧固件等大宗材料质量管理的通知》（国核安发[2016]195号，以下简称195号文件），对核电厂营运单位及设计单位提出了10项管理要求，并在附件《核电厂紧固件入厂（场）复验指南（试行）》（以下简称“复验指南”）中明确规范了核电厂紧固件入厂复验的检验项目和抽样方案及其他质量控制要求。设计单位也针对核电厂紧固件编写了专用的技术条件。但是，对核电厂紧固件采购、制造过程如何进行质量控制和检验验收尚未作出具体要求。因此，研究核电厂紧固件采购和制造过程的质量风险和控制措施非常必要。本文分析了核电厂紧固件制造过程抽样检验和验收判定存在的风险，提出防控方法和措施，供同行探讨和参考。 一、核电厂紧固件特殊性能和抽样检验特点 用于核电厂安全重要物项的高强紧固件，其产品技术要求、性
紧固件断裂失效类型及原因分析 前言 机器或钢结构件是由许多个零件和部件组成，这些零件和部件绝大部分是通过螺纹紧固件连接在一起的。一旦紧固失效将造成机器失灵，严重者甚至出现人员伤亡事故。由于紧固失效的常见性和潜在的严重性，所以我们应认真仔细地分析并找出紧固失效的原因，采取纠正措施，以杜绝紧固失效的发生。 紧固失效有两种，一种是螺栓断裂，被紧固零件瞬间分离，这种失效往往会造成严重的后果；还有一种是螺纹副松动和螺栓或螺母滑牙，被紧固零件出现一定范围的相互位移，造成机器部分功能失常。人们发现，及时采取措施可以避免事故的发生。如因未发现任其继续发展，螺栓和螺母终将分离，同样会引发重大安全事故。紧固失效后直观现象是螺栓断裂或螺母与螺栓分离，因此人们一般认为螺栓断裂是螺栓质量有问题，螺母松动是螺母质量不好。大家往往忽略了设计和安装中的问题。 一、剪切断裂 剪切断裂出现在螺栓只受预紧力的连接中（见图1）。剪切断口出现在螺栓杆部，位于两个被紧固零件的结合面处（见图1），断口有小面积的平整光亮剪切面。出现剪切断裂有下列原因：
图1 图2 1、设计原因 ⑴被紧固零件的结合面间摩擦系数太小或螺栓规格不够大造成预紧力F＇不够，即： fF＇＜F ( f-结合面间的摩擦系数 )此时结合面间摩擦力小于横向工作载荷F，被紧固零件出现相对滑移，螺栓承受孔壁的挤压，当挤压力足够大时螺栓被剪切断。在运动部件上因冲击力更大，所以出现的可能性也更大。为了避免这种现象的发生，在设计上可以采用减载件和台阶来承受横向载荷，使螺栓仅起纯连接作用（见图2）。 ⑵在振动工作环境下工作零件的紧固，未采用具有防松功能的紧固件。在工作一段时间后，紧固件螺纹副出现松动，螺栓夹紧力（预紧力F＇）下降，此时也将发生上述同样的结果。为了避免因松动而造成紧固失效，设计时应采用具有防松功能的紧固件，如美国施必牢防松螺母、有效力矩螺母。 2、装配原因 装配时预紧扭矩过小，造成预紧力不够，即F＇小，出现上述同样的结果。螺纹紧固件安装时的紧固力矩在钢结构设计、施工和发动机装配上作为一个重要的工艺指标被严格执行。而在其它行业就常被设计和施工单位疏忽，或是根本就无此概念。笔者在实际工作中常见到螺纹连接失效的实例，究其原因，实际上许多都是因安装扭矩不合适而造成的松脱和螺栓拉断。 螺栓和螺母组成的螺纹副在紧固时，紧固力是通过旋转螺母或螺栓（通常是螺母）而获得的，紧固力与旋转螺母所用的扭矩（安装扭矩）成正比，为了保证达到设计所需
石油安全生产事故案例分析 姓名：向芳学号：2010443611 专业：社会工作 摘要：油田安全生产出现事故的原因及其解决措施。以达到安全生产的母的。 关键词：地震事故、钻井生产、防止、原因、分析 0.引言：任何生产进行过程中，都会出现这样那样的问题，大多时候是因为人为，工作人 员的粗心和不负责，会出现很多问题，而这些问题正是出现事故的根本原因。所以，在出现事故后，我们要认真的分析其原因，加强防范意思，吸取教训，总结经验，真正做到安全生产。 1.地震事故案例分析 1.1事故简介 1998年1月10日11时50分，尚义以东地区发生6.2级地震，造成了严重的人员伤亡和经济损失，是当年中国大陆地区最严重的一次地震灾害。地震灾区涉及张北、尚义、万全和康定县的19个乡镇，灾区人口近17万。地震中有49人死亡，11439人受伤，其中重伤362人，伤亡人数占全国当年总数的83.9%。由于当地居民房屋的结构和选址不合理，房屋的建筑质量和抗震性能不强，有些房屋本身就已经危险，因此，房屋破损较为严重，破坏面积达到650多万平方米，其中完全毁坏175.4万平方米。地震的直接经济损失高达7.94亿元，占当年总数的44.6%。与该县相邻的山西大同高天镇县遭受的直接经济损失也达到587.9万元。震后政府和各方面共投入救灾款项8.36亿元。 1.2原因分析 ①房屋的结构和选址不合理，房屋的建筑质量和抗震性能不强，有些房屋本身就已经危险 ②人没有防灾减震的意识和知识 ③自然不可预测因素 1.3防止事故发生措施 ①改进房屋的结构建设 ②加强人对抗灾的认识和技能训练 ③加强对房屋安全的检查 2.钻井生产安全事故案例分析 2.1事故简介 南方石油公司打2号预探井，该井位于我国南方某市郊区，周边地势平坦，该井口周边2 km 范围内有居民7 800余人，井口与周边居民住宅距离不足60m。设计井深550m，目的层为上第三系上新统茨营组第三段气层，不含硫化氢等有害气体。该井由北方石油勘探局钻探公司660钻井队承钻。该井钻井工程设计单位是北方石油勘探局工程技术研究所，该设计的审批部门是南方石油公司勘探开发分公司。 2号预探井于11月22日开钻，11月29日二开钻进。12月1日钻至井深491m后，按设计要求下钻取芯。取芯钻进至498 80 m后起钻，未发生异常现象。12月1日22：30再次下钻到井底，因下钻时疏忽，钻具未按设计要求将回压阀组合到钻具中。石油公司监督虽已发现这一问题，但以剩余进尺不多为由，未下达立即起钻更换钻具组合的指令，致使这一重大隐患未能及时消除。12月2日凌晨1：20钻至井深550 m完钻，循环至2：10后开始起钻。当时钻井液密度、黏度符合工程设计要求，井口无任何异常显示。当2：50起出第3柱钻具，正在起第4柱钻具时，发现钻井液从钻具内突然涌出，井喷随之发生。井队抢接回压阀失败，井喷失控。喷至7：00，井下压力开始减弱，660钻井队立即抢接上回压阀和方钻杆，井喷得到控制。井喷失控约4个小时，险情于7：30解除，随后恢复正常施工。井喷期间，风力1～2级，喷出的天然气和泥浆随风向扩散。