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隧道地质钻杆内外螺纹的相关知识点介绍

发表时间:2022-12-07      点击次数:307
  隧道地质钻杆内外螺纹是地质勘探、煤矿勘探等生产过程中的重要工具之一。目前,国内煤矿钻探研究所研制的地质钻杆一般用热镦粗工艺生产,这种工艺存在的主要不足之处是钻杆的长度尺寸和热敏粗过程温度难以准确控制、易于产生组织的过热和过烧,严重损伤钻杆的强韧性,生产效率较低;针对上述问题,国内钻探设备研究单位采用等离子焊接方法生产了地质钻杆,但这种焊接接头质量不稳定,再现性较差,生产效率也较低。而且用这些工艺方法生产的钻杆勘探作业过程载荷复杂,工作环境恶劣,存有质量隐患,甚至会断裂失效,危及生产安全,从而影响了深层勘探用大直径地质钻杆的批量生产。
 
  隧道地质钻杆内外螺纹接头材质的影响:失效钻杆接头化学成分、力学性能以及显微生织均符合APISPEC5DP及相关标准的规定,且具有较高的冲击韧性0℃平均冲击功为119J)。区此,可以排除由于接头材料质量不合格导致钻杆接头失效的可能性。
 
  钻杆受力情况及钻杆接头外径的影响钻具在不同的井深位置,所受应力是不同的。在定向井、水平井中除井口位置的钻杆承受的扭矩和拉力大,从造斜点钻进到稳斜段的钻杆还要承受交变弯曲应力的作用,这部分钻杆所承受的复合应力比任何位置的钻杆承受的复合应力都要大,并且容易形成疲劳损伤。
 
  有限元分析结果表明,外螺纹接头在受到复合载荷作用下,应力集中区域仍在螺纹大端第12螺纹处。在接头螺纹内径不变的情况下,将104.8mm标准外径增加至108mm时,能够有效防止内螺纹接头胀扣,但将导致螺纹应力增加。当钻杆在弯曲井段承受的交变复合应力起出一定值时,钻杆接头应力集中部位首先发生疲劳损伤,形成疲劳裂纹,甚至断裂。

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