櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡 测试与分析櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡
收稿日期：2014-07-17
基金项目：本项目研究得到上海市科学技术委员会的资助，资助课题编号为12DZ2291700。
作者简介：刘国永（1985-），男，河北人，助理工程师，主要从事失效分析及金属材料理化检测工作。联系电
话：021-********?744，E-mail ：lgy040005@163．com 石油钻采设备用阀杆断裂失效分析
刘国永
1，2
（1．上海市机械制造工艺研究所有限公司，上海
200070；2．上海金属材料改性技术研究中心，上海200070）
摘
要：石油钻采设备中的1Cr13阀杆在使用过程中出现卡死、断裂现象。对阀杆的断口及螺纹卡死区域进行了宏观、微观及化学成分分析。结果表明，阀杆的化学成分基本符合要求，阀杆断裂与其强度
不高及局部严重腐蚀有关。
关键词：阀杆；断裂；腐蚀中图分类号：TG115．2文献标识码：A
文章编号：1008-1690（2014）05-0077-04
Analysis on Fracture of Valve Stem of Oil Drilling Equipment
LIU Guoyong
（1．Shanghai Institute of Machine Building Technology Co．，Ltd．，Shanghai 200070，China ；2．Shanghai Engineering Ｒesearch Center of Metal Materials Modification ，Shanghai 200070，China ）
Abstract ：1Cr13steel valve stem of oil drilling equipment deadlocked and fractured in service．The fracture of valve stem and the deadlock zone of thread were subjected to macroscopic ，microscopic and chemical composition analysises．The results show that the chemical composition of valve stem come up to the standard on the whole ，and that the fracture of valve stem arises from its insufficient strength and being locally seriously corroed．Key words ：valve stem ；fracture ；corrosion
某厂生产的石油钻采系统用阀杆的闸阀装配情况如图1所示。阀杆最大外径约31．8mm ，总长为325mm ，材质为1Cr13。阀杆螺纹区域经表面氮碳共渗处理，要求厚度0．01 0．025mm ，表面硬度≥900HV 。该阀杆在使用过程中卡死，并在外力扭转下出现断裂。本文通过系统的理化检测分析了阀杆的断裂原因。
1宏观分析
阀杆断裂位置如图1所示。可见断裂发生于阀
杆氮碳共渗部位截面突变区域的根部，阀杆近断口区域表面基本呈黑色，并可见局部有黄褐色的锈蚀状斑点。阀杆近端部配有一直径约12．4mm 的销轴，为阀杆的安全销，销轴一方面与杆套起到连接作用，另一方面在阀杆卡死、过载时其会优先断裂，而断裂阀杆的销轴并未出现断裂现象。
阀杆断口宏观形貌如图2所示，断口直径约24mm ，基本呈横向分布。断面近边缘环周内可见
多个小块状塑变平滑区，呈棘轮状分布，拟为切应力下多源启动的切断所致；断面心部区域较粗糙，可见有扭转流变的条纹分布，断口中心沿扭转方向呈向上凸起状，拟为扭转断裂后期瞬间正应力作用所致。断口整体呈过载性扭转断裂特征，近边缘拟为起始区，心部为终断区。断口附近阀杆表面可见多处黄褐色锈蚀斑区分布，表明阀杆曾受腐蚀性介质影响
。
图1闸阀装配情况及阀杆断裂位置
Fig．1
The gate valve assembly and break point
of the valve stem
图2
阀杆断口宏观形貌
Fig．2
Macroscopic morphology of the valve stem fracture
2
微观分析
2．1
阀杆断口（近起始区）
对阀杆断口起始区域进行扫描电镜分析。断口
近边缘起始区域较平细，局部呈挤压折叠的细小台阶状形貌，高倍下可见该区域断面为变形的韧窝状形貌，呈剪切塑性变形特征，如图3所示
。
图3断口边缘起始区域高倍形貌（SEI ）Fig．3
SEI morphology of the fracture starting area
阀杆表面近断口区域有多处细小凹坑分布，高倍下可见这些凹坑内呈腐蚀形貌特征，局部凹坑周围有细小龟裂纹分布，如图4、图5所示
。
图4阀杆表面近断口区域凹坑形貌（SEI ）
Fig．4SEI morphology of the pit in the valve stem surface
area near to the
fracture
图5
阀杆表面近断口区域腐蚀形貌（SEI ）Fig．5
SEI morphology of the corroded valve stem surface area near to the fracture
在该区域的法向截面上进行金相分析。近断口起始区域组织为：回火索氏体+少量碳化物，组织较均匀，未见明显与断裂相关的夹杂物类缺陷分布，近
断面处组织有流变现象，
如图6所示。阀杆表面近断口区域可见有细小裂纹分布，裂
纹附近组织亦可见流变现象，呈撕裂状特征，如图7所示
。
图6断口起始区域组织形貌
Fig．6
Microstructure of fracture starting
area
图7断口下侧裂纹区域组织形貌
Fig．7
Microstructure of crack under the fracture
2．2
阀杆断口（近心部终断区）
对阀杆断口心部终断区域进行扫描电镜分析。
该区域断面呈回旋凸起状，断面相对较粗糙，局部有
挤压擦伤痕迹。高倍下可见该区域断面基本呈沿晶
开裂状，局部有韧窝形貌，如图8所示，表明该阀杆心部组织呈脆性断裂特征
。图8断面近心部终断区高倍形貌（SEI ）Fig．8
SEI morphology of fracture center
在该区域的法向截面上进行金相分析。近阀杆
心部断口终断区域组织形貌如图9所示，可见断面呈沿晶开裂形态，该区域组织为：回火索氏体+带状铁素体
。
图9
断口终断区组织形貌
Fig．9
Microstructure of fracture ending area
2．3X 射线能谱分析
对图5所示凹坑内物质进行能谱分析，能谱曲
线如图10所示，可见该区域含有Cl 、S 等元素，表明阀杆在服役过程中受到含Cl 、
S 等元素的腐蚀性物质影响
。
图10
阀杆表面腐蚀物质能谱曲线
Fig．10
Spectrum curve of corrosion substance on stem surface
由以上微观分析结果分析可见，阀杆断口呈过载性扭转塑性断裂特征，断口心部区域呈脆性沿晶断裂形貌。断裂阀杆的基体未见明显与断裂相关的
夹杂物等冶金类缺陷，
但断口附近可见明显腐蚀及与腐蚀相关的细微裂纹分布，表明断裂的起始与腐
蚀有关。
3剪切及扭转试验
对阀杆匹配的轴销进行剪切强度测定，结果得
出剪切强度为：599N /mm 2
。在阀杆完好区域取样
进行扭转试验，结果如表1所示。
表1
阀杆基体试样扭转试验结果Table 1
Ｒesult of torsion test of the stem base sample
试样规格/
mm 屈服扭矩T p0．2/
（N ·m ）最大扭矩T m /（N ·m ）24．0
959
1356
根据以上试验结果及力矩平衡原理计算安全销轴剪切强度与阀杆最大扭矩的关系。
已知安全轴销最大剪切强度为599N /mm 2
，即销轴剪切断裂时剪切力为：
F =τS （1）
式中：F 为剪切力，
N ；τ为剪切强度，N /mm 2；S 为销轴横截面积，
mm 2；轴销断裂时的外加扭矩为T =2F ·Ｒ
（2）
式中：T 为扭矩，
N ·m ；F 为剪切力，N ；Ｒ为销轴处阀杆半径，
mm ；由式（1）代入式（2）可得T =2τ·S ·Ｒ≈2305N ·m
（3）
由上式计算可得，阀杆细段区（24mm 直径区
域）扭转断裂时的扭矩（1356N ·m ）远小于安全轴销剪切断裂所需扭矩（2305N ·m ），即在过载外力作用下，阀杆要早于安全销轴断裂。
4硬度测试
对阀杆氮碳共渗区域表面进行维氏硬度测定，
结果为743HV0．1、
808HV0．1、872HV0．1（企业技术要求≥900HV ）。在阀杆的横截面上进行布氏硬
度测定，结果为：231HBW 、235HBW 、235HBW （企业技术要求197 235HBW ）。由以上硬度测定结
果可看到，阀杆表面氮碳共渗段未达到相关热处理技术要求。
5
化学成分分析
在断裂阀杆上取样进行化学成分分析，结果如
表2所示。
表2阀杆的化学成分（质量分数，%）
Table2Chemical composition of the valve stem（mass fraction，%）
元素C S Si Mn P Cr Mo Ni 阀杆0．150．0050．430．480．02912．450．010．18 1Cr13（企业技术要求）0．08 0．15≤0．025≤1．00≤1．00≤0．02511．5 13．5≤1．00≤0．60
由化学分析结果可得，阀杆的化学成分中除C 达到要求上限、P略超标外，其它基本符合1Cr13钢的企业技术要求。
7结论与建议
（1）阀杆的断裂为过载性扭转断裂，断裂的发生与阀杆自身强度不足及局部严重腐蚀有关。该阀杆在服役过程中，螺纹啮合区域由于长期受含Cl、S 等元素介质的腐蚀，而造成螺纹区域腐蚀膨胀导致卡死，在后续外部较大扭转应力作用下，由于阀杆自身强度不足而发生过载断裂。同时，杆部表面局部的腐蚀也促进了断裂的发生。
（2）为防止阀杆此类断裂的发生，原材料的化学成分及后续表面处理一定要符合相关技术要求；同时，系统安全轴销的强度与阀杆自身的最大扭矩要匹配得当；另外，考虑到使用环境中不可避免的腐蚀性介质因素，建议改善表面处理效果亦或更换耐腐蚀性能更好的材料。
致谢：本失效分析是在我们所总工程师任颂赞及检测中心主任陈德华的悉心指导下完成的。在此，向他们表示衷心的感谢！
参考文献
［1］JB/T6842-1993，扫描电子显微镜试验方法［S］．
［2］GB/T17359-2012，微束分析能谱法定量分析［S］．
［3］GB/T13298-1991，金属显微组织检验方法［S］．
［4］GB/T4336-2002，碳素钢和中低碳钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）［S］．
［5］孙国钧，赵社戌．材料力学［M］．上海：上海交通大学出版社，
櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊
2006．
［知识园地］
轧辊
轧辊按制造（材料）方法分为：
（1）铸造轧辊：碳素铸钢轧辊（碳量0．4% 0．8%的碳素钢）；合金铸钢轧辊（合金元素总量不大于5%的合金钢）；铸造半钢轧辊（碳量1．4% 2．3%及适当合金元素的铸钢）；石墨铸钢轧辊（组织中有适量的石墨，碳量1．2% 2．5%和硅量大于0．8%的铸钢）；高铬铸钢轧辊（铬量大于6%的合金铸钢）；冷硬铸铁轧辊（辊身表层有一定白口层的铸铁）；半冷硬球墨铸铁轧辊（采用挂砂冷型铸造的球墨铸铁）；无界冷硬铸铁轧辊（无限冷硬铸铁轧辊，采用金属型铸造，辊身表层为麻口铸铁）；珠光体球墨铸铁轧辊（辊身工作层基体为珠光体的球墨铸铁）；针状组织球墨铸铁轧辊（辊身工作层基体为针状组织的球墨铸铁）；高铬铸铁轧辊（辊身工作层为铬量大于12%的白口铸铁）。
（2）锻造轧辊：锻钢轧辊（采用钢锭锻成）；锻造半钢轧辊（采用半钢铸坯锻成）；锻造白口铁轧辊（采用高纯度亚共晶白口铸铁锻成）。
（3）粉末冶金轧辊（以碳化钨或其他为基体原料，用粉末冶金方法制成）。
（4）连续浇注复合轧辊（在实心的金属棒周围，连续地浇入高合金外层熔合而成），简称CPC轧辊。
（5）喷射沉积复合轧辊（采用液态高合金雾化沉积工艺方法）。
（6）堆焊轧辊（在轧辊表面堆焊一层耐磨合金）。
·薄鑫涛·
石油钻井设备知识应知应会 1、设备使用“三定”的内容是什么？ 答：定人、定机、定岗位 提问：结合“基层队设备管理综合记录本”内一、组织机构与职能；二、基础资料；四、设备使用管理—操作⑵落实设备“三定”管理等落实到人头 2、润滑油品“五定”的内容是什么？ 答：定人、定点、定质、定时、定量 3、润滑管理“三过滤”制度的内容是什么？ 答：三过滤：一级过滤即从卸油到贮油箱的过滤(进油过滤)；二级过滤即从贮油箱到加油容器过滤(放油过滤)；三级过滤即从加油容器到设备润滑点的过滤(加油过滤)。 4、润滑油品加注“三清洁、一畅通”的内容是什么？ 答：油桶、油具、加油点清洁，润滑油路畅通。 5、润滑油存放的原则是什么？ 答：专罐、专储、密闭输送、标记清楚。 6、润滑脂保存应注意什么？ 答：防止高温暴晒，使油质变质；防止混入水分乳化变质；注意密封，防止混入尘土和其它杂质；油质标记清楚。 7、润滑油在发动机里的主要作用是什么？ 答：主要是润滑、冷却、清洗、密封、防锈、减振作用。 8、本岗位使用设备各部位使用何种润滑油？加注数量是多少？
更换周期是多长？ 答：根据实际情况作答。 2—8提问：结合“基层队设备管理综合记录本”内四、设备使用管理—保养、油水管理等落实到人头 9、钻机起升系统由哪些部件组成？ 答：起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。 10、钻机由哪八大系统组成？ 答：起升系统、旋转系统、循环系统、动力设备、传动系统、控制系统、井架和底座、辅助设备。 11、设备日常维护“十字作业”的内容是什么？ 答：十字作业的内容是：清洁、润滑、紧固、调整、防腐。 12、过卷阀式防碰天车工作原理： 过卷阀固定在绞车前部滚筒上部的绞车横梁上，横梁上有滑动槽，过卷阀可在滑动槽内左、右移动。当滚筒在缠绳过程中缠至游车相应升高到某一限定的高度时，缠在滚筒上的钢丝绳就会碰上过卷阀的套筒，套筒带动球杆偏摆，使过卷阀的气路接通。一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器，使常开两用继气器关闭，这样就切断了滚筒高、低速离合器的气源，离合器通过快速放气阀放气，使滚筒停止工作。另一路气经换向阀和快速放气阀，进入刹车汽缸，带动刹把下落，刹住滚筒，使游车停止上升，避免碰撞天车。 绞车配有过卷阀式防碰装置，当游车上升到一定高度时，缠在滚筒上的钢丝绳碰过卷阀顶杆，过卷阀动作，盘刹控制回路通气，盘式
作业 第1题石油生产环节包括（） 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：石油生产环节 第2题地球内部可分为（）三个同心排列的圈层 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：地球内部圈层 第3题以下说法，（）正确 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：背斜构造 第4题以下说法，（）正确 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：向斜构造 第5题岩石依成因的不同可分（）三大类 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：岩石成因的不同 第6题原油在（）℃的重量与同体积的4℃的纯水的重量之比叫原油重度 您的答案：C 题目分数：0.5
批注：原油重度 第7题原油在20℃的重量与同体积的( )℃的纯水的重量之比叫原油重度 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：原油重度 第8题以下说法，（）正确 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：原油重度 第9题原油流动时，分子间产生摩擦阻力，用粘度表示这种阻力的大小。粘度（）者，流动性好 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：粘度与原油流动性关系 第10题原油流动时，分子间产生摩擦阻力，用粘度表示这种阻力的大小。粘度小者，流动性（） 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：粘度与原油流动性关系 第11题以下说法，（）正确 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：粘度与原油流动性关系 第12题以下说法，（）正确 您的答案：E 题目分数：0.5
批注： 第13题原油冷却到失去流动性的温度称为凝固点。含蜡量（）者，凝固点低，有利于原油的开采和集输 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：原油凝固问题 第14题原油冷却到失去流动性的温度称为凝固点。含蜡量少者，凝固点（），有利于原油的开采和集输。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：凝固点 第15题目前常用的找油方法有（）种。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：找油方法 第16题以下说法，（）正确。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：找油方法 第17题以下说法，（）正确 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：地球物理勘探法 第18题地球物理勘探法常用的有（）四种。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5
石油钻采设备的行业现状 一、国际环境 伴随2014年年底，国际油价出现“断崖式”下跌。为了应对低油价，国外油公司普遍削减勘探开发投资、裁减人员规模、压低工程造价、变卖石油资产。由于国内经济处于增长速度换挡期、结构调整阵痛期和前期刺激政策消化期的“三期叠加”阶段，进入了以去产能、专业化、质量型、差异化竞争、改革创新等为特征的新常态。受新常态和低油价双重影响，石油工程企业走内涵式发展道路，普遍压缩装备投资，减少钻井进尺。石油装备制造企业也进入了市场“寒冬”。 国际油价的下跌直接影响到了石油相关行业的发展，特别是石油钻采设备行业的发展。从1859年全球第一口工业油井德雷克井的诞生，石油开采已经走过了156年的发展，伴随石油开采的发展，石油钻采设备也走过了156年的发展历程。目前，世界钻采设备已经从最早的简单、非专业、自动化低下，发展成为高度专业化、自动化高品种齐全的重要制造行业,在目前在全球经济低迷复苏缓慢的大背景下，全球主要的石油钻采设备制造商的发展也受到了极大的冲击。 二、国内环境 国际油价的下跌是导致石油钻采设备行业发展的重要外因，但随着党中央经济转型的重大决定及“一带一路”伟大计划的助推，我国石油钻采设备的行业在2015年总体还是取得
的可喜的发展。相关数据显示，仅在油气管道方面，受“一带一路”和国内需求叠加影响，油气管道相关公司业绩已经开始回升。业内人士向记者表示，中国能源领域已经和亚洲、欧洲等地区和国家展开合作。作为“一带一路”构想的着力点，能源装备制造业也迎来新商机。发改委去年年底提出的七大工程包建设将提速，油气管网作为重要组成部分，有望获得先发优势。随着国内重大能源通道建设的推进，油气管道需求量将加速释放。在中俄、中巴等重大能源工程的推动下，我国油气管网设备也迎来走出去机遇。油气管道的建设是基于油气资源的开采量，油气管线的建设必然带动石油上游钻探业务的发展，从而间接带动石油勘探、钻井等装备制造业的发展，因此仅“一带一路”伟大计划将为钻采设备发展创造良好的国内市场。总结来看，虽然国际油价下跌是导致本次国际石油钻采设备发展的重要因素，但随着我国经济的调整及政策导向，国内石油钻采设备行业依旧发展动力强劲充足且空间良好。 三、我国石油钻机装备的发展 1.常规钻井装备的现状 (1)钻机形成系列，基本满足国内市场需要 根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m 至 6000m 的钻机，基本满足了国内钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm(～5 英寸)钻杆尺寸给出的，国标则
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡 测试与分析櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡 收稿日期：2014-07-17 基金项目：本项目研究得到上海市科学技术委员会的资助，资助课题编号为12DZ2291700。 作者简介：刘国永（1985-），男，河北人，助理工程师，主要从事失效分析及金属材料理化检测工作。联系电 话：021-********?744，E-mail ：lgy040005@163．com 石油钻采设备用阀杆断裂失效分析 刘国永 1，2 （1．上海市机械制造工艺研究所有限公司，上海 200070；2．上海金属材料改性技术研究中心，上海200070） 摘 要：石油钻采设备中的1Cr13阀杆在使用过程中出现卡死、断裂现象。对阀杆的断口及螺纹卡死区域进行了宏观、微观及化学成分分析。结果表明，阀杆的化学成分基本符合要求，阀杆断裂与其强度 不高及局部严重腐蚀有关。 关键词：阀杆；断裂；腐蚀中图分类号：TG115．2文献标识码：A 文章编号：1008-1690（2014）05-0077-04 Analysis on Fracture of Valve Stem of Oil Drilling Equipment LIU Guoyong （1．Shanghai Institute of Machine Building Technology Co．，Ltd．，Shanghai 200070，China ；2．Shanghai Engineering Ｒesearch Center of Metal Materials Modification ，Shanghai 200070，China ） Abstract ：1Cr13steel valve stem of oil drilling equipment deadlocked and fractured in service．The fracture of valve stem and the deadlock zone of thread were subjected to macroscopic ，microscopic and chemical composition analysises．The results show that the chemical composition of valve stem come up to the standard on the whole ，and that the fracture of valve stem arises from its insufficient strength and being locally seriously corroed．Key words ：valve stem ；fracture ；corrosion 某厂生产的石油钻采系统用阀杆的闸阀装配情况如图1所示。阀杆最大外径约31．8mm ，总长为325mm ，材质为1Cr13。阀杆螺纹区域经表面氮碳共渗处理，要求厚度0．01 0．025mm ，表面硬度≥900HV 。该阀杆在使用过程中卡死，并在外力扭转下出现断裂。本文通过系统的理化检测分析了阀杆的断裂原因。 1宏观分析 阀杆断裂位置如图1所示。可见断裂发生于阀 杆氮碳共渗部位截面突变区域的根部，阀杆近断口区域表面基本呈黑色，并可见局部有黄褐色的锈蚀状斑点。阀杆近端部配有一直径约12．4mm 的销轴，为阀杆的安全销，销轴一方面与杆套起到连接作用，另一方面在阀杆卡死、过载时其会优先断裂，而断裂阀杆的销轴并未出现断裂现象。 阀杆断口宏观形貌如图2所示，断口直径约24mm ，基本呈横向分布。断面近边缘环周内可见 多个小块状塑变平滑区，呈棘轮状分布，拟为切应力下多源启动的切断所致；断面心部区域较粗糙，可见有扭转流变的条纹分布，断口中心沿扭转方向呈向上凸起状，拟为扭转断裂后期瞬间正应力作用所致。断口整体呈过载性扭转断裂特征，近边缘拟为起始区，心部为终断区。断口附近阀杆表面可见多处黄褐色锈蚀斑区分布，表明阀杆曾受腐蚀性介质影响 。 图1闸阀装配情况及阀杆断裂位置 Fig．1 The gate valve assembly and break point of the valve stem
作业 第1题通常所说的动力机的柔性，即指动力机的（），即动力机随外载增加（或减少）而能自动增矩减速（或减矩增速）的范围宽。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：动力机的柔性 第2题偶合器虽属柔性传动，（）。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：偶合器 第3题自井口返出的泥浆先经过（）的预处理，除去颗粒较大的岩屑。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：振动筛 第4题在钻进过程中，为了携带井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，用于向井底输送和循环钻井液的往复泵，称（）。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：钻井泵 第5题为了固化井壁，向井底注入高压水泥浆的往复泵，称（）。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：固井泵 第6题为了造成油层的人工裂缝，提高原油产量和采收率，用于向井内注入含有大量固体颗粒的液体或酸碱液体的往复泵，称（）。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：压裂泵 第7题向井内油层注入高压水驱油的往复泵，称（）。 您的答案：D
题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：注水泵 第8题往复泵的曲柄连续旋转，每一周内活塞往复运动一次，单作用泵的液缸完成（）次吸入和排出过程。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：往复泵 第9题在吸入或排出过程中，往复泵活塞移动的距离以S表示，称作活塞的冲程长度；曲柄半径为r，则S=（）r。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：往复泵 第10题往复泵按直接与工作液体接触的工作机构分为（）种类型。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：往复泵 第11题双作用式往复泵，活塞往复一次，液缸吸入和排出各（）次。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：双作用式往复泵 第12题（）是单位时间内泵通过排出或吸入管道所输送的液体量。 您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：往复泵的流量 第13题往复泵的曲轴旋转一周，泵所排出或吸入的液体体积，称为（） 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：往复泵的排量 第14题曲柄连杆机构传动的往复泵，活塞运动的速度和加速度分别近似地按（）规律变化。您的答案：B
阀门常见问题及处理方法大全 阀门泄露的处理方法 在日常生活中，受到环境和各种因素的影响，阀门在使用过程中会出现泄漏的现象。 一、阀体和阀盖的泄漏： 原因： 1.铸铁件铸造质量不高，阀体和阀盖体上有砂眼、松散组织、夹渣等缺陷 2.天冷冻裂； 3.焊接不良，存在着夹渣、未焊接，应力裂纹等缺陷； 4.铸铁阀门被重物撞击后损坏。 维护方法： 1.提高铸造质量，安装前严格按规定进行强度试验； 2.对气温在0°和0°以下的阀门，应进行保温或拌热，停止使用的阀门应排除积水 3.由焊接组成的阀体和阀盖的焊缝，应按有关焊接操作规程进行，焊后还应进行探伤和强度试验； 4.阀门上禁止推放重物，不允许用手锤撞击铸铁和非金属阀门，大口径阀门的安装应有支架。 二、填料处的泄露（阀门的外漏，填料处占的比例为最大） 原因： 1．填料选用不对，不耐介质的腐蚀，不耐阀门高压或真空、高温或低温的使用； 2．填料安装不对，存在着以小代大、螺旋盘绕接头不良、上紧下松等缺陷； 3．填料超过使用期，已老化，丧失弹性 4．阀杆精度不高，有弯曲、腐蚀、磨损等缺陷 5．填料圈数不足，压盖未压紧； 6．压盖、螺栓、和其他部件损坏，使压盖无法压紧； 7．操作不当，用力过猛等； 8．压盖歪斜，压盖与阀杆间空隙过小或过大，致使阀杆磨损，填料损坏。 维护方法： 1．应按工况条件选用填料的材料和型式；
2．按有关规定正确的安装填料，盘根应逐圈安放压紧，接头应成30℃或45℃； 3．使用期过长、老化、损坏的填料应及时更换； 4．阀杆弯曲、磨损后应进矫直、修复，对损坏严重的应及时更换； 5．填料应按规定的圈数安装，压盖应对称均匀地把紧，压套应有5mm以上的预紧间隙；6．损坏的压盖、螺栓及其他部件，应及时修复或更换； 7．应遵守操作规程，除撞击式手轮外，以匀速正常力量操作； 8．应均匀对称拧紧压盖螺栓，压盖与阀杆间隙过小，应适当增大其间隙；压盖与阀杆间隙 过大，应予更换。 三、密封面的泄漏 原因： 1、密封面研磨不平，不能形成密合线； 2、阀杆与关闭件的连接处顶心悬空、不正或磨损； 3、阀杆弯曲或装配不正，使关闭件歪斜或不逢中； 4、密封面材质量选用不当或没有按工况条件选用阀 维护方法： 1、按工况条件正确选用颠垫片的材料和型式； 2、精心调节，平稳操作； 3、应均匀对称地拧螺栓，必要时应使用扭力扳手，预紧力应符合要求，不可过大或小。法兰和螺纹连接处应有一定的预紧间隙； 4、垫片装配应逢中对正，受力均匀，垫片不允许搭接和使用双垫片； 5、静密封面腐蚀、损坏加工、加工质量不高，应进行修理、研磨，进行着色检查，使静密封面符合有关要求； 6、安装垫片时应注意清洁，密封面应用煤油清，垫片不应落地。 四、密封圈连结处的泄漏 原因： 1、密封圈辗压不严
一. 钻井设备(Drilling Equipment): Drawworks 钻井绞车Rotary Table 转盘Bushing 补心Top Drive System (TDS) 顶驱Swivel 水龙头Crown Block 天车Traveling Block 游车Hook 大钩Derrick 井架Pipe Spinning Wrench 钻杆气动扳手Ezy-Torq 液压猫头Elmagco Brake 涡磁刹车Pipe handling Equipment 钻杆移动设备Iron roughneck 铁钻工Pipe Racking System 钻杆排放系统Drill String 钻柱Drilling Sub 钻井短节Fishing Tool 打捞工具Power Tong 动力大钳Air Winch (air tugger) 气动绞车Crown-O-Matic (Crown Saver) 防碰天车二. 泥浆系统(Mud System) Mud Pump 泥浆泵Shale shaker 振动筛Mud Cleaner 泥浆清洁器Desilter 除泥器Desander 除砂器Degasser 除气器Centrifuge 离心机Mud Agitator 泥浆搅拌器Mud Mixing System 泥浆混合系统Centrifugal Pump 离心泵Standpipe Manifold 立管管汇Rotary Hose 水龙带Bulk Air System and Tank 吹灰系统和灰罐三. 井控设备(Well Control Equipment): Ram Type Preventor 闸板防喷器Annular Type Preventor 万能防喷器BOP Stack 防喷器组Gate Valve 闸阀Choke and Kill Manifold 阻流压井管汇Remotely Operated Panel 远程控制面板Choke Control Panel 阻流控制面板BOP Handling Equipment 防喷器搬运设备Diverter 转喷器四. 海事系统(Marine System) Ballast System 压载系统Bilge System 污水系统Vent 通风口, 通气口Air Supply Fan 供气扇Mooring System 锚泊系统Communication Equipment 通讯系统Jacking System 升降系统Skidding System 井架滑移系统Windlass 锚机Anchor 锚Pendant 短索Buoy 浮标Lifting and Handling Equipment 起吊和搬运设备五. 机房(Engine Room) Diesel Engine 柴油机Emergency Generator 应急发电机Water Maker (desalinization unit) 造淡机Air Compressor 空气压缩机Boiler 锅炉Air-conditioning System 空调系统Sea Water Service Pump 海水供给系统Piping System 管汇系统Generator 发电机Transformer 变压器DC Motor 直流马达AC Motor 交流马达六. 安全设备(Safety Equipment) Fire Control System 消防控制系统Fire Detection System 火情探测系统CO2 System 二氧化碳系统Fixed Fire Extinguishing System 固定消防系统Portable Extinguisher 移动灭火器Fire-Fight Equipment 消防设备Foam System 泡沫系统Lifeboat 救生艇(Inflatable) Life Raft (气涨式)救生筏Davit 吊艇架Escape Routes 逃生路线Breathing Apparatus 呼吸器Life Buoy 救生圈Gas Detection System 气体探测系统Helicopter Facility 直升机设施Sick-Bay (Hospital) 医务室Pollution Control 防污控制七. 其他( Others) Cementing Unit 固井装置Well Testing Equipment 试油设备Mud Logging Unit 泥浆录井房Wire Logging Unit 电测装置ROV 潜水器Meter 米Foot 英尺Inch 英寸Supply Boat (supply vessel) 供应船Standby boat 值班船Day (night) Shift 白(夜)班Crew Change 倒班Crew 船员, 队员, 井队Position 岗位Draft (draught) 吃水Air Gap 空气间隙, 气隙Penetration (桩腿插桩)入泥Evacuation 撤离Rig (Drilling rig) 钻机, 钻井船
一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析 １、排气阀的工作条件 船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。 图1
２、附加因素的影响 由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时，渣油中所含的排放物（燃料灰份）仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497?797°C）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。 在柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动柴油机，低温强迫加载，柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患，因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。 二、排气阀常见故障分析 １、排气阀烧损 排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严，造成高温燃气泄漏，使该处严重过热，甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点：⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同，受热、散热条件不同，阀盘圆周上的温度分布不均匀，中心温度高于周边温度，造成气阀阀盘径向上的温度差，过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质，其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时，在闭阀时的撞击力下会发生裂纹，反复撞击后进而发展成剥落，从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高，沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下，可使密封面出现凹坑，从而形成漏气。 ２、排气阀高温腐蚀 目前在航运市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中．硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等（这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度）。氧化物之间要发生反应，而且还要与滑油中的钙反应，形成低熔点的盐类，有硫酸钠，硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C 左右，同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C 以上时，足以使钒、钠化台物处于熔化状态，附着于零件表面。当排气阀在工作中时，由于排气原因（气阀温度可达650?800°C 以上），使它以液态形成沉积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡表面上。这时即使是非常耐腐蚀的硬质合金钢也会受到腐蚀，腐蚀结果在密封锥面上形成麻点、凹坑．凹坑相连就可能造成漏气。由于上述腐蚀是高温条件下产生的，所以称之为“高温腐蚀”。 在上述高温腐蚀的有害元素中以钒的危害性为最大。 ３、气阀密封锥面磨损过快 在燃烧室内的爆发压力作用下阀座与阀盘都发生弹性变形，气阀落座撞击也会造成阀座及阀盘的弹性变形，这样会使阀盘锥面反复楔入时，密封锥面产生相对运动，造成密封锥面磨损。气阀间隙过大，阀盘与阀座刚度不足，气阀与阀座材料性能达不到要求或不匹配，重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素，高负荷运行或燃烧恶化，冷却不良，阀杆与导管间隙过大，气阀机构振动使气阀落座速度过大等，都能使磨损速率增大。 ４、阀盘与阀杆断裂 在阀盘与阀杆的过渡圆角处和阀杆装设卡块的凹槽处，由于这些部位应力容易集中，当应力集中到一定程度，就会发生疲劳断裂破坏。造成断裂的原因有：阀杆与导管的间隙过大；阀盘与阀座的变形使局部受力过大；气阀间隙过大，敲击严重疲劳破坏；气阀机构的振动。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最薄弱部位，若该处凹槽加工工艺不良或闭阀冲击力较重也会产生疲劳断裂。 ５、气阀卡死 气阀卡死主要是因为气阀阀杆和导管之间间隙过小，当受热膨胀后二者间隙过盈发生卡死现象。另一方面，当阀杆发生弯曲变形时也会使阀杆卡死在导管中。 ６、气阀弹簧断裂
第一次在线作业 单选题 (共40道题) 展开 收起 1.( 2.5分) 石油生产环节包括( ) A、石油勘探、石油测井、石油开发、石油炼制 B、石油勘探、石油开发、油气储运、石油销售 C、石油测井、石油开发、石油炼制、石油销售 D、石油勘探、石油开发、油气储运、石油炼制 正确答案: 此题得分: 2.5分 2.( 2.5分) 地球内部可分为( ) 三个同心排列的圈层 A、地核、地壳和地表 B、地核、地幔和地表 C、地核、地幔和地壳 D、地幔、地壳和地表 正确答案: 此题得分: 2.5分 3.( 2.5分) 以下说法, ( ) 正确 A、背斜构造是指岩层向上弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层老。 B、背斜构造是指岩层向下弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层老 C、背斜构造是指岩层向上弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层新 D、背斜构造是指岩层向下弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层新正确答案: 此题得分: 2.5分 4.( 2.5分) 以下说法, ( ) 正确 A、向斜构造是指岩层向下弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层老 B、向斜构造是指岩层向下弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层新 C、向斜构造是指岩层向上弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层新 D、向斜构造是指岩层向上弯曲的褶曲, 其核部地层比外圈地层老
正确答案: 此题得分: 2.5分 5.( 2.5分) 岩石依成因的不同可分( ) 三大类 A、火成岩、石灰岩、沉积岩 B、火成岩、变质岩、沉积岩 C、砂岩、泥岩、石灰岩 D、砂岩、变质岩、石灰 正确答案: 此题得分: 2.5分 6.( 2.5分) 原油在( ) ℃的重量与同体积的4℃的纯水的重量之比叫原油重度 A、 4 B、 10 C、 20 D、 30 正确答案: 此题得分: 2.5分 7.( 2.5分) 原油在20℃的重量与同体积的( )℃的纯水的重量之比叫原油重度 A、 4 B、 10 C、 20 D、 30 正确答案: 此题得分: 2.5分 8.( 2.5分) 以下说法, ( ) 正确 A、原油在20℃的体积与同重量的4℃的纯水的体积之比叫原油重度 B、原油在20℃的重量与同体积的20℃的纯水的重量之比叫原油重度 C、原油在4℃的重量与同体积的4℃的纯水的重量之比叫原油重度 D、原油在20℃的重量与同体积的4℃的纯水的重量之比叫原油重度 正确答案: 此题得分: 2.5分 9.( 2.5分) 原油流动时, 分子间产生摩擦阻力, 用粘度表示这种阻力的大小。粘度( ) 者, 流动性好
《石油钻采设备及工艺》第二次在线作业 单选题 (共40道题) 收起 1.（ 2.5分）作用在钻头上的压力简称钻压。钻压大小由司钻控制（）进行调节。 ? ? ? ? 2.（2.5分）钻头转速，对转盘钻而言，即（）转速。 ? ? ? ? 3.（2.5分）钻井液性能通常用（）表示 ? ? ? ? 4.（2.5分）平衡压力钻井是指钻井过程中保持井内（）相等。 ? ? ? ? 5.（2.5分）钻机有（）项主要参数。 ? ? ? ? 6.（2.5分）方钻杆由（)悬持。 ? ?
? ? ? 7.（2.5分）以下说法，（）正确。 ?A、转盘旋转钻井法中，起升系统由井架、天车及游车组成，以悬持、提升和下放钻柱。 ?B、转盘旋转钻井法中，起升系统由井架、天车、游车、大钩及绞车组成，以悬持、提升和下放钻柱。 ?C、转盘旋转钻井法中，起升系统由天车、游车、大钩及绞车组成，以悬持、提升和下放钻柱。 ?D、转盘旋转钻井法中，起升系统由天车、游车、大钩及水龙头组成，以悬持、提升和下放钻柱。 我的答案：B 此题得分：2.5分 8.（2.5分）以下说法，（）正确。 ?A、转盘旋转钻井法中，工作时，动力机驱动绞车，通过水龙头带动井中钻杆柱，从而带动钻头旋转。 ?B、转盘旋转钻井法中，工作时，动力机驱动水龙头带动井中钻杆柱，从而带动钻头旋转。 ?C、转盘旋转钻井法中，工作时，动力机驱动转盘，通过方钻杆带动井中钻杆柱，从而带动钻头旋转。 ?D、井下动力钻具旋转钻井法中，工作时，动力机驱动转盘，通过方钻杆带动井中钻杆柱，从而带动钻头旋转。 我的答案：C 此题得分：2.5分 9.（2.5分）以下说法，（）正确。 ?A、转盘旋转钻井法中，工作时，控制绞车刹把，可调节由游车施加到钻头上的压力（钻压）大小，使钻头以适当压力压在岩石面上，连续旋转破碎岩层。 ?B、转盘旋转钻井法中，工作时，控制绞车刹把，可调节由水龙头施加到钻头上的压力（钻压）大小，使钻头以适当压力压在岩石面上，连续旋转破碎岩层。 ?C、转盘旋转钻井法中，工作时，控制绞车刹把，可调节由大钩施加到钻头上的压力（钻压）大小，使钻头以适当压力压在岩石面上，连续旋转破碎岩层。 ?D、转盘旋转钻井法中，工作时，控制绞车刹把，可调节由钻杆柱重量施加到钻头上的压力（钻压）大小，使钻头以适当压力压在岩石面上，连续旋转破碎岩层。 我的答案：D 此题得分：2.5分 10.（2.5分）以下说法，（）正确。 ?A、转盘旋转钻井法中，在连续旋转破碎岩石的同时，动力机驱动固井泵，进行钻井液循环，以连续带出被破碎的岩屑。 ?B、转盘旋转钻井法中，在连续旋转破碎岩石的同时，动力机驱动钻井泵，进行钻井液循环，以连续带出被破碎的岩屑。
油钻采设备的行业现状 一、国际环境 伴随2014年年底，国际油价出现“断崖式”下跌。为了应对低油价，国外油公司普遍削减勘探开发投资、裁减人员规模、压低工程造价、变卖油资产。由于国经济处于增长速度换挡期、结构调整阵痛期和前期刺激政策消化期的“三期叠加”阶段，进入了以去产能、专业化、质量型、差异化竞争、改革创新等为特征的新常态。受新常态和低油价双重影响，油工程企业走涵式发展道路，普遍压缩装备投资，减少钻井进尺。油装备制造企业也进入了市场“寒冬”。 国际油价的下跌直接影响到了油相关行业的发展，特别是油钻采设备行业的发展。从1859年全球第一口工业油井德雷克井的诞生，油开采已经走过了156年的发展，伴随油开采的发展，油钻采设备也走过了156年的发展历程。目前，世界钻采设备已经从最早的简单、非专业、自动化低下，发展成为高度专业化、自动化高品种齐全的重要制造行业,在目前在全球经济低迷复缓慢的大背景下，全球主要的油钻采设备制造商的发展也受到了极大的冲击。 二、国环境 国际油价的下跌是导致油钻采设备行业发展的重要外因，但随着党中央经济转型的重大决定及“一带一路”伟大计划的助推，我国油钻采设备的行业在2015年总体还是取得的可喜的
发展。相关数据显示，仅在油气管道面，受“一带一路”和国需求叠加影响，油气管道相关公司业绩已经开始回升。业人士向记者表示，中国能源领域已经和亚洲、欧洲等地区和展开合作。作为“一带一路”构想的着力点，能源装备制造业也迎来新商机。发改委去年年底提出的七大工程包建设将提速，油气管网作为重要组成部分，有望获得先发优势。随着国重大能源通道建设的推进，油气管道需求量将加速释放。在中俄、中巴等重大能源工程的推动下，我国油气管网设备也迎来走出去机遇。油气管道的建设是基于油气资源的开采量，油气管线的建设必然带动油上游钻探业务的发展，从而间接带动油勘探、钻井等装备制造业的发展，因此仅“一带一路”伟大计划将为钻采设备发展创造良好的国市场。总结来看，虽然国际油价下跌是导致本次国际油钻采设备发展的重要因素，但随着我国经济的调整及政策导向，国油钻采设备行业依旧发展动力强劲充足且空间良好。 三、我国油钻机装备的发展 1.常规钻井装备的现状 (1)钻机形成系列，基本满足国市场需要 根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m 至6000m 的钻机，基本满足了国钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm(～5 英寸)钻杆尺寸给出的，国标则是统一按φ127mm 钻杆标称钻深。现在各厂家已经仿照国
石油钻机drilling rig:用于钻油气井和开采地下石油天然气的成套设备。通常由起升系统、旋转系统、钻井流体循环系统、动力驱动系统、传动系统、控制系统、钻机辅助设备等构成。 功能：1.通过钻柱给钻头提供必要的钻速、扭矩、钻压，以破碎井下岩石达到钻探目的。 2.循环系统能及时清洗井底产生的碎屑，并使之携带出地面，以利于钻头在井下继续钻进。 3.起升系统能以一定速度起升井内钻柱和下放钻柱，并能下放套管。 4.钻井过程中，钻柱可能在井内发生遇阻、卡钻等情况，钻机必须有能处理以上事故的能力。 5.钻完一口井后钻机必须有移动性和拆装能力。 分类 按钻井能力不同分类：浅井钻机、中深井钻机、深井钻机和超深井钻机。 按驱动方式来分类：机械驱动钻机mechanical drive rig、直流电驱动钻机AC-SCR-DC drive rig、交流变频电驱动钻机AC-VFD-AC drive rig、机电复合驱动钻机和液压钻机hydraulic drilling rig； 按搬家rig move、安装、移动方式不同区分:撬装钻机skid-mounted rig、车装钻机self-propelled rig、拖挂式钻机trailer-mounted rig、整体移动钻机unitary move rig； 按使用场合分类：陆地钻机、海洋钻机、沙漠钻机、极地钻机；
此外还有区别与常规钻机的斜直井钻机。 基本参数 1.名义钻深：钻机在规定的钻井绳数下使用规定的钻杆柱时，钻机 的经济钻井深度。 2.最大勾载：在规定的最多绳数下，下套管、处理事故或进行其他 特殊作业时，大钩不允许超过的载荷。 3.绞车额定功率、游动系统绳数、钻井钢丝绳直径、钻井泵单台功 率、钻盘开口直径、钻台高度、井架高度。 井架derrick 树立于钻台上用于石油钻井时提升和下放钻具的起重架。主要有井架主体、天车台、立管操作台、下套管扶正装置和工作梯组成。 按主体结构可分为塔型架、K型架cantilever mast、A型架A-mast(具体包括伸缩式K型架telescoping mast和垂升式K型架bootstrap mast)。 井架底部derrick substructure:支撑井架的金属结构，底座上面为一个平台，称钻台，在钻台下应有井口装置（套管头、防喷器等）。 钻机起升系统rig hoisting system：石油钻机中完成起升功能的设备总成。由绞车、井架底座、天车、游车、钢丝绳及大勾组成。 缠绕在绞车滚筒上的钢丝绳，通过由天车和游动滑车组成的游动系统。把钻机动力系统的旋转运动钻换为游车、大钩的往复运动，配合一些辅助设备如吊环、吊卡、卡瓦、吊钳及其它钻杆移运设备完成起下钻杆、更换钻头、控制送钻和下套管作业等功能。
摘要：文章针对斯太尔991车发生的进口板簧断裂事故，在分析失效件的基础上，采取有关材料失效分析技术，得出该板簧的早期失效原因，为有效控制产品质量提供了依据。 1 概述 重汽公司技术中心质检所在总后试车场进行斯太尔991车3万km 道路试验中，汽车在行驶至17491km时，车上装用的进口板簧左前板簧第一片断裂，行驶至19696km时后板簧第一片、第二片断裂。为查明失效原因，特对断裂件进行了分析。 2 断口宏观观察 前簧断在离骑马螺栓中心孔350mm处，在板簧受拉面有两个裂纹源，裂纹源产生在直径约3mm的小坑内；断口具有典型早期疲劳失效特征:具有贝壳纹特征的疲劳裂纹扩展区占整个断面的10%左右，瞬断区占90%左右，如图1所示。 后簧第二片断在包耳开卷处，断口为早期疲劳失效特征，断口附近有多处疲劳裂纹源(如图2所示)，且在断口附近有多条与断口同向深度在0.2mm左右的裂纹。
图1 前簧宏观断口(箭头指裂纹源) 图2 后簧第二片宏观断口(箭头指裂纹源) 3 化学成分 化学成分检测结果见表1，符合DIN17222中58CrV4的成分要求。 4 硬度检查 前后簧布氏硬度测量结果为：前簧HB417，后簧HB411。 5 金相检查
(1)前簧 在断裂处附近取样，基体为回火屈氏体组织，表面脱碳层深度为0.21mm。显微硬度检查脱碳层如表2。 在裂纹源小坑处取样，表层为白亮层，白亮层厚度约为0.2mm；对试样进一步腐蚀，经观察得知白亮层为马氏体组织，如图3所示；白亮层显微硬度HV0.2=743，心部基体显微硬度HV0.2=396。 图3 白亮层组织400× (2)后簧 在裂纹附近取样，心部为回火屈氏体组织，表面脱碳层为0.28mm。显微硬度检验脱碳层，结果见表3。
石油钻采设备的防腐工艺完善 研究(新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0034
石油钻采设备的防腐工艺完善研究(新编 版) 腐蚀是自然界中十分常见的一种化学现象。这种现象尤其在化工业方面出现得较多。石油钻采设备就是一个典型的例子。因为设备长时间处于一个环境较为恶劣的油田。而致使相关的设备经受着不同程度的腐蚀状况。笔者就石油钻采设备的防腐工艺展开相关的调查研究，探讨其中所存在的问题，并提出针对性的措施以完善石油钻采设备的防腐工艺。 设备在长期的使用过程中总会发生一些诸如老化，外皮剥落等现象。这种现象实则就是腐蚀。当设备发生了腐蚀，其使用效率以及寿命就会大打折扣。尤其是对于石油的钻采设备而言，就更是有着不可估量的危害以及损失。本文将从这一现象切入对石油钻采设备的防腐工艺研究。分析其发生腐蚀的原因，并探讨出较为科学合
理的防腐工艺，希望能够对目前国内石油钻采设备所采取的防腐措施中起到积极的启发作用。 石油钻采设备的防腐工艺完善的必要性分析 石油的钻采地点往往是在油田。而油田的分布一般在干旱的沙漠，海洋，滩涂等一些环境恶劣，地理位置十分复杂的地形。这样的环境决定了开采设备的部件需要长期裸露在一个特定的泥浆或者大气中，井架，钻台等主要部件会因为开采的需要而经常发生剧烈的碰撞或摩擦等，时间长了，会使得开采设备表皮有着不同程度的剥落或者损伤。并且开采设备在工作过程中需要很容易因长期的旋转作业或者循环作业。这样更是进一步加剧了设备的腐蚀速度。开采设备一旦出现了腐蚀，其的使用寿命就会大打折扣，并且发生意外事故而造成人员伤亡的几率也大大增加。因此，为了避免以上情况的出现，应该进一步提高并完善石油钻采设备的防腐工艺。 开采设备防腐过程中存在的问题 2.1设备维护力度不足 在石油的钻采过程中，很多作业人员由于恶劣的工作环境，往
石油钻采机械试题 一．石油工程 1.地层流体？ 答：地层中的油气水称为地层流体。 2.天然气的主要成分？那种成分最多？ 答：主要组成：甲烷（CH4）、乙烷（C2H4）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）。甲烷含量最多。 3.石油的主要成分？那种最多？ 答：烃类（碳氢化合物）：包括碳、氢、氧、硫、氮等元素，占80％；非烃类：包括氧、硫、氮等元素。 4.有杆泵和无杆泵采油的工艺原理有什么主要区别？代表的设备有哪些？ 答：无杆采油不需要用抽油杆传递地面动力，而是用电缆或高压液体将地面的能量传输到井下带动井下机组把原油抽到地面。无杆抽油设备：水力活塞泵，电动潜油离心泵，电动螺杆泵。有杆采油主要是动力机通过减速箱，曲柄连杆机构和游梁等，将高速旋转运动变为往复运动，通过悬绳器，光杆和抽油杆带动有游动阀的柱塞，在深井泵筒中往复运动完成抽油。主要设备：抽油机，抽油泵，抽油杆。 5.油井清蜡技术常用的油哪些？ 答：机械清蜡，热载体循环清蜡，电热清蜡，化学清蜡。 6.油井防砂技术有哪些？ 答：滤砂管防砂，防砂卡泵防砂，绕丝筛管砾石充填防砂，小直径气砂锚防砂，化学防砂。 7.提高钻进速度的主要技术措施有哪些？（影响因素） 答：“钻速”——通常指机械钻速，即在纯钻进周期内每小时钻进的米数。影响钻速的因素很多，除了组织因素和人的因素之外，主要有：地层特性、钻机性能、泥浆性能、钻头类型、钻压、转速以及水力因素。 8.环空返速是不是越大越好？ 答：“小排量、低返速”可以降低循环管路压力降，提高钻头压力降；但是，携带岩屑能力差；反之，环空返速大，则循环管路压力损失大，而且对井壁冲刷严重，可能引起井壁不稳定。所以环空返速的控制，要依据地层的复杂性、钻井液的性能和钻机能力。 二．石油钻机 1.石油钻机？主要包括哪些系统和主要设备？ 答：石油钻机是用于石油天然气钻井的专业机械，是由多台设备组成的一套联合机组。 包括：十大部分1、起升系统－2、旋转系统－3、循环系统－4、动力系统－5、传动系统－6、控制系统－7、底座－8、井控系统－9、辅助设备－10、钻台操作设备 2.钻机的三大工作组件？驱动机组的组合形式不同，可以分为哪几种驱动？ 答：绞车，转盘，钻进泵三大工作机组。柴油机直接驱动、机械传动；柴油机发电机组驱动、电气传动；；SCR、VFD；液压驱动、传动；复合驱动 3.钻机的机械传动主要有哪几种？各有什么特点？ 答：钻机的机械传动有：齿轮，胶带，链条： 齿轮传动允许线速度高，体积小，结构紧凑，方向轴结构简单，紧凑，维护保养方便，互换性好；胶带传动时传动柔和，并车容易，制造容易，维护保养方便。链条传动：传动功率大，结构紧凑，寿命长，适合于各级井深钻机. 4.钻机的主要参数有哪些？ 答：名义钻深范围，最大钩载，绞车额定功率，单台钻井泵功率，游动系统绳数。 5.最大钩载？主要用于哪些工况？ 答:最大钩载：钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊作业时，大钩不允许超过的载荷。是大钩允许的最大静载荷。 发生工况：1、发生动载时，钩载为静动载之和；2、处理卡钻事故；3、下套管；4、下套管遇阻时，上提下放. 6.名义钻井深范围？ 答：名义钻深范围：指钻机在规定的钻井绳数下，使用规定的钻柱时，能够达到的经济钻井 深度。是我国钻机主参数。依据4 1/2″、5 ″两种钻杆柱尺寸确定。 7.钻机型号表示？