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题名高压管汇由壬翼形螺母的失效原因
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作者
冉小丰
王格一
阳婷
刘少胡
张菲菲
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机构
长江大学机械工程学院
长江大学石油工程学院
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出处
《腐蚀与防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期92-99,共8页
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基金
国家自然科学基金(51874045)
湖北省科技计划项目(2019CFA093)
+1 种基金
湖北省教育厅科研计划(T2021004)
中油国家油气钻井装备工程技术研究中心开放项目(BOMCOJ118-JKY011-2022)。
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文摘
页岩气压裂施工中,某高压管汇由壬翼形螺母在服役期间发生断裂,从失效由壬翼形螺母断口位置取样,进行宏观、微观观察,断口能谱分析,硬度测试及金相检验等,并利用ABAQUS软件对由壬翼形螺母进行力学分析,揭示其失效机理。结果表明:螺母内径存在多点疲劳源,断口中央有明显贝纹线且被红褐色(Fe_(2)O_(3))、黄绿色(FeCl_(2))腐蚀产物覆盖;微观断口表面存在球状氧化物,能谱分析表明其含有一定量的Ca、Si元素,螺母原材料中存在较多C类和D类非金属氧化物;硬度和金相组织均达到工艺要求;有限元分析所得产生应力集中的部位与实际断裂位置一致,即靠近母由壬螺纹顶端处,且最大应力为910 MPa,超出材料屈服强度。故由壬翼形螺母失效机理为腐蚀疲劳断裂。最后,提出了相应的改进措施。
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关键词
翼形螺母
腐蚀疲劳断裂
失效分析
有限元仿真
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Keywords
wing nut
corrosion fatigue fracture
failure analysis
finite element simulation
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分类号
TE983
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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