关于抽油机驴头绳架体焊接裂纹的研究
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焊接裂纹的分析与处理我们在厂修车体、车架、转向架构架时经常会遇到焊缝或母材的裂纹。
我们已经讲过裂纹的判断,判断出裂纹以后就需要对裂纹进展处理。
如果我们在处理之前对裂纹没有一个准确的分析,就不可能制定出最优的处理方案。
因此必须要对裂纹进展认真的分折。
根据焊接生产中采用的钢材和结构类型不同,可能遇到各种裂纹,裂纹多产生在焊缝上,如焊缝上的纵向裂,焊缝上的横向裂。
也可以产生在焊缝两侧的热影响区,焊缝热影响区的纵向裂,焊接影响的横向裂纹,焊接热影响区的焊缝贯穿裂纹,有时产生在金属外表,有时产生在金属内部,如焊缝根部裂、焊趾裂,有的裂纹用肉眼可以看到,有的如此必须借助显微镜才能发现,有的裂纹焊后立即出现,有的如此是放置或运行一段时间之后才出现。
根据裂纹的本质和特征,可分为五种类型:即热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂与应力腐蚀裂纹。
热裂纹是在高温情况下产生的,而且是沿奥氏体晶界开裂,就目前的理解,把裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹三类。
〔1〕结晶裂纹—结晶裂纹的形成期,是在焊缝结晶过程中且温度处在固相线附近的高温阶段,即处于焊缝金属的凝固末期固液共存阶段,由于凝固金属收缩时残存液相不足,致使沿晶开裂,故称结晶裂纹,由于这种裂纹是在焊缝金属凝固过程中产生的,所以也称为凝固裂纹。
结晶裂纹的特征:存在的部位主要在焊缝上,也有少量的在热影响区,最常见的是沿焊缝中心长度方向上开裂,即纵向裂,断口有较明显的氧化色,外表无光泽,也是结晶裂纹在高温下形成的一个特征。
〔2〕液化裂纹—焊接过程中,在焊接热循环峰值温度作用下,在多层焊缝的层间金属以与母材近缝区金属中,由于晶间层金属被重新熔化,在一定的收缩应力的作用下,沿奥氏体晶界产生的开裂,称为“液化裂纹〞也称“热撕裂〞。
液化裂的特征:①易产生在母材近缝区中紧靠熔合线的地方〔局部溶化区〕,或多层焊缝的层间金属中。
②裂纹的走向,在母材近缝区中,裂纹沿过热奥氏体晶间开展;在多层焊缝金属中,裂纹沿原始柱状晶界开展,裂纹的扩展方向,视应力的最大方向而定,可以是横向或纵向;并在多层焊焊缝金属中,液化裂纹可以贯穿层间;在近缝区中的液化裂纹可以穿越熔合线进入焊缝金属中。
双驴头抽油机节能效果研究及应用
迟鹏;袁文熙;赵志鹏;刘功波
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2011(037)003
【摘要】双驴头抽油机是我国于1996年研究开发的一种新型节能游梁式抽油机.它将常规游梁式抽油机的游梁后臂加装后驴头,用驱动绳来代替连杆的硬连接,以满足变力臂的工作要求.这种抽油机节能效果较好,是目前除常规机外发展最迅速的机型.本文以系统效率和节电率为节能效果的评价指标,对双驴头节能效果进行研究,结果表明双驴头抽油机平均节电率为13.53%,节能效果好,应为油田新井投产首选机型.
【总页数】2页(P17-18)
【作者】迟鹏;袁文熙;赵志鹏;刘功波
【作者单位】中海油能源发展钻采工程研究院采油所,天津 300452;胜利油田东辛采油厂;胜利油田井下作业公司,山东东营 257000;胜利油田井下作业公司,山东东营 257000
【正文语种】中文
【中图分类】TE933+.1
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浅谈抽油机曲柄销子断裂原因及防治措施随着我国对油田行业的大力发展,抽油机在油田开采中的用途越来越广泛,所以抽油机对油田开采来讲是一个非常重要的设备,因为抽油机的工作力度非常大,一旦出現问题对油田的开采影响非常大,尤其是曲柄销子这个部件在抽油机设备中的地位非常重要,如果出现损坏就会影响抽油机的运行,所以需要对抽油机曲柄销子断裂的原因进行分析,得出相应的防治措施。
标签:抽油机;曲柄销子;防治措施随着我国对油田的二次开采,抽油机非常重要采油设备,想要保证油田能够正常采油就必须要保证抽油机的正常运行。
在整个抽油机的组成部分中,曲柄销子是一个非常重要的零部件,当抽油机运作时,曲柄将力传给连杆、游梁、驴头等部位从而让整个设备开始工作。
所以说曲柄销子在整个过程中地位非常重要,一旦出现损坏就会导致抽油机没有办法正常工作,最为严重的情况就是抽油机曲柄销子出现断裂导致抽油机侧翻或者直接报废,造成非常严重的经济损失。
1抽油机曲柄销子断裂原因1.1材质问题通过对已经断裂的抽油机曲柄销子进行材质分析,在铸造抽油机曲柄销子时所使用的石墨形态比较粗大,会让曲柄销子的脆性增大,进而导致曲柄销子的强度下降,对曲柄销子进行抗拉实现得出所能承受的拉力在120Mpa,而如果想要在抽油机中进行工作,拉力必须要达到160Mpa,可以看出曲柄销子的使用强度呈下降的趋势,所以说曲柄销子出现断裂很有可能是因为材质不佳所引起的。
1.2交变载荷的疲劳破坏交变载荷引起曲柄销子的疲劳破坏,主要是因为在交变载荷的情况下曲柄销子的裂纹会逐渐增大,当曲柄销子的拉力过大导致强度不足时会出现突然断裂。
根据抽油机的结构和工作原理来进行分析,可以得出曲柄销子所受的拉力是不同,并且作用方向也会在发生变化,那么曲柄销子所承受的荷载就会演变为交变荷载,这种交变荷载会严重影响曲柄销子的使用寿命,进而造成曲柄销子因为疲劳而造成断裂。
1.3人为因素油田工作力度的逐渐增大,会需要越来越多的技术人员参加工作,虽然在上岗之前会进行培训和督促相关工作,并且实行以老带新的工作制度,但是还是会有员工存在工作意识上的问题,在对设备维护期间没有把抽油机曲柄销子当做关键设备来进行维护,并没有发现抽油机曲柄销子出现松动,相关技术人员的日常维护也没有做到位,进而导致抽油机曲柄销子长时间磨损而出现破坏。
双驴头型游梁式抽油机后驴头悬绳器磨损原因与防治措施摘要:双驴头抽油机因其节能的特点在油田应用广泛。
在生产管理中后驴头四根毛辫子受力不均匀,易损坏断裂,需要经常更换,给管理带来不便,也给抽油机的安全运行带来翻机的风险。
现场采用改变悬绳器结构及安装方法来解决问题。
关键词:双驴头抽油机;悬绳器;原因;防治引言双驴头型游梁式抽油机是在常规游梁式抽油机的基础上演化而来的,它不仅保持了常规机的结构简单、工作可靠、操作维修方便等优点,还具有运转平稳、附加动载荷小、冲成长、能耗低、综合效率高等优点,是一种比较理想的地面采油设备。
双驴头型游梁式抽油机适用于中、低粘度原油和高含水原油的开采。
相对于常规机,双驴头型游梁式抽油机工作时依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化实现负载大时(下冲程结束、上冲程开始)游梁后臂长,负载小时(上冲程结束、下冲程开始)游梁后臂短的工作状态。
双驴头抽油机游梁后臂的变化与载荷的变化规律有一种合理的对应关系,从而实现了节能效果。
双驴头型游梁式抽油机优点是冲程长、节能好、动载荷小、工作稳定、易启动,与同型号的常规游梁式抽油机相比冲程约增加70%,能耗降低20%~30%。
其缺点是驱动辫子易磨损。
目前生产管理中主要是通过加强巡回检查,及时发现及时更换的方法来避免发生翻机事故,暂时没有更好的方法进行防治。
频繁更换毛辫子不仅会带来工人劳动强度增加,同时会给生产运行带来成本的增加。
研究分析后发现,驴头四根毛辫子易损坏断裂是其受力不均匀导致的。
通过改进后驴头悬绳器的结构,使毛辫子受力均匀,避免损坏断裂,确保抽油机安全运行。
1 毛辫子断裂原因分析1.1加工工艺双驴头型游梁式抽油机后驴头毛辫子用于连接后驴头与横梁。
其结构由钢丝绳和钢制卡头组成,制作时把钢丝绳端头处的单根钢丝全部揻成倒钩,放在钢制卡头里,加热后用铅浇灌,使每根钢丝全部凝固在铅块中。
由于制作工艺的限制,在目前工艺条件下相同型号的毛辫子长度也不相同。
焊接裂纹产生原因及防治背景焊接裂纹就其本质来分,可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。
下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。
1.热裂纹在焊接时高温下产生的,故称热裂纹,它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。
根据所焊金属的材料不同(低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等),产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。
目前,把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。
1)结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si缝偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。
这种裂纹是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。
防治措施:在冶金因素方面,适当调整焊缝金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊缝金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工艺方面,可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。
2)近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,它的尺寸很小,发生于HAZ近缝区或层间。
它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化,在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。
这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。
特别是在冶金方面,尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的;在工艺方面,可以减小线能量,减小熔池熔合线的凹度。
3)多边化裂纹是在形成多边化的过程中,由于高温时的塑性很低造成的。
这种裂纹并不常见,其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2、再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金,以及某些奥氏体不锈钢),他们焊后并未发现裂纹,而是在热处理过程中产生了裂纹。