Page 66 - 理化检验-物理分册2022年第五期

陈 猛, 等: 某井 S135 钢级钻杆断裂原因

图 3 断裂钻杆试样的整体及局部宏观形貌
个断口呈塑形断裂形貌, 具有一定的颈缩“ 杯椎” 状 大的弯矩作用, 钻杆发生了弯曲挤压变形, 断口呈椭
过载失效的形貌特征[ 见图 3d ), 3e )]。 圆形, 椭圆度达到 49mm 。

对图 3a ) 所示的钻杆试样进行尺寸测量, 在不 表 2 钻杆试样尺寸测量结果 mm
同位置测量管体的外径与壁厚, 具体测量结果如表 项目 位置 A 位置 B 位置 C 钻杆标准尺寸
2 所示。测量点已在图 3a ) 中标出, 在试样的两端和
最小值: 73
中间分 3 个位置进行测量, 宏观显示位置 A 和 B 无 外径 101.8 101.7 101.6
最大值: 122
明显的变形, 位置 C 邻近断口, 管体呈扁平状, 并且
壁厚 9.59 9.54 - 9.65
存 在 颈 缩 变 形, 壁 厚 变 化 较 大, 最 小 壁 厚 约 为
2mm , 越临近断口, 断裂钻杆的弯曲程度越大。测

量结果表明: 远离断口区域的位置 A 和 B 的钻杆外 2.2 化学成分分析

用 ARL4460OES型直读光谱仪对钻杆试样进行
径和壁厚无明显差异, 并且与标准 APIS p ec5DP —

2009 《 钻杆产品规范》 规定的尺寸相差甚微。位置 化学成分分析, 分析结果见表3 , 分析结果表明钻杆试

C 为整体钻杆弯曲部位的最大拐点, 由于承受了较 样的化学成分符合 APIS p ec5DP-2009 的要求。
表 3 钻杆试样化学成分 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Mo Ni V Al Cu

实测值 0.24 0.26 1.07 0.0064 0.0009 0.99 0.40 0.04 0.06 0.01 0.077
标准值 - - - ≤0.020 ≤0.015 - - - - - -

2.3 力学性能测试 25mm 的 板 拉 伸 试 样, 取 规 格 ( 长 × 宽 × 高) 为

根据标准 APIS p ec5DP-2009 , 在钻杆试样上远 10mm×7.5mm×55mm 的夏比冲击试样( 纵向),
离断口的位置( 未发生明显塑性变形的区域) 取宽为 按 照 ASTM A370 Standard Test Methods and

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