铁路技术员纸张货运
摘要:本文依次分析了铁路钻井中钻柱的材料缺陷、工作环境和受力特点,然后结合上述分析讨论了钻柱磨损的五种具体表现。最后,对减少钻柱磨损提出了一些看法。关键词:铁路钻探钻柱磨损收货日期:2007-10-10在铁路钻探中,钻柱磨损是一个非常严重的问题。当钻柱磨损到一定程度时,应更换新钻柱。目前钻柱直径还没有达到用仪器自动监测的水平,大部分是由技术人员现场目测,用游标卡尺测量。然而,使用专门的技术人员来监控钻杆的直径,往往是针对具有深孔的钻孔。当钻柱磨损严重,疏于维护时,遇到钻柱应力集中的异常情况,很容易造成钻柱断裂。在良好的岩土层中,如果钻孔垂直度好,打捞钻柱相对容易,否则会浪费大量时间,造成经济损失,尤其是深孔钻孔。钻柱磨损的研究已受到许多科技工作者的高度重视。分析了铁路钻井中钻柱磨损的外部和内部原因,以及磨损的具体表现。一、钻杆的材料缺陷从材料上看,钻杆内部是有缺陷的。生产钻杆的时候生产车间有一个热处理的过程。在加热和冷却过程中,钻杆的内部结构会发生变化。热处理通常会消除钻杆中的粗晶组织,使其组织细化,能够承受更大的应力。但总有一些地方存在缺陷。在高倍电子显微镜下观察钻杆的晶粒结构,发现它是由许多离子和原子按一定规律排列的空间晶格组成,晶格一般处于稳定的平衡状态。通常有一些缺陷,如夹杂物和晶粒间的空隙。在这些晶粒中,即使在弹性范围内,当力不太大时也可能发生塑性变形。二、钻杆旋挖钻进的工作环境多用于铁路钻探,冲击钻进也用于取芯困难的岩层,如砂层、全风化层等。在钻柱工作中,与钻柱相互作用的主要介质包括钻井液和岩土层。铁路钻井钻井液一般为水基钻井液,是一种多相不稳定体系,以水为分散介质(连续相),粘土为分散相(固相),加入一定的化学处理剂或加重材料。其成分包括水、膨润土、化学处理剂(如滤液羧甲基纤维素)、气体(溶解氧、二氧化碳气体和硫化氢气体)和其他腐蚀性介质如Cl-、SO42-、Ca2+、CO32-和HCO3-。铁路钻探中常见的岩芯有土层、砂卵石层、全风化岩层、强风化破碎带岩层和弱风化岩层。砂卵石层、坚硬强风化层等复杂地层对钻柱的磨损比其他岩层尤为严重。三。钻柱的工作应力特性在工作过程中,钻柱的运动方式包括自转和绕钻孔中心公转,这种运动方式通常存在于深孔钻井中。钻柱上的应力是复合应力,主要包括以下几个分项:钻柱自重引起的拉应力、侧向应力引起的弯曲应力、扭矩引起的剪切应力、钻柱振动引起的轴向和侧向应力、与岩层的摩擦以及与钻井液的相互作用。四。钻杆磨损表现形式1。磨粒磨损磨粒磨损是摩擦副双面相对运动过程中,由于外部硬质颗粒或硬质表面的微峰而引起表面磨损和表面材料脱落的现象。钻杆柱的表面特征是磨损和撕裂、纵向拉痕、局部剥落和裂纹。磨粒的磨损机制是微切削、多次塑性变形导致断裂和微断裂。在复合应力状态下,钻柱容易发生较大的弯曲,弯曲后突出部分与硬岩层之间产生严重的摩擦。钻柱表面淬火厚度一般为1 mm,淬火层磨掉后,后期磨损速度会加快。在深孔钻削中,有时钻杆表面会出现明显的划痕,这是磨粒磨损的表现。2.粘着磨损粘着磨损是摩擦副的两对表面相对滑动时,材料从一个表面转移到另一个表面或从表面脱落而引起的磨损现象。因为摩擦副的两对表面之间的实际接触面积很小,所以接触点处的应力很大。当摩擦副的双面处于这种高温高应力状态时,杆的表面发生断裂,导致接触微峰粘着,然后粘着点在滑动过程中被切断。钻杆弯曲引起与岩层的局部摩擦,局部接触点的高应力构成了粘着磨损的条件。3.疲劳磨损疲劳磨损是指摩擦副的两对表面滚动或滚动(第185页)
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