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延长钻杆内表面寿命的处理技术研究

王珂  
【摘要】: 本文选用G105钻杆钢作为研究对象,系统的全面的对钻杆钢的腐蚀疲劳行为进行工程评价方法的研究,探讨了涂层的施工工艺,并对涂层性能进行初步分析评价,实现对预防钻杆内表面腐蚀疲劳处理的要求。 在理论分析的基础上,通过不同试验对钻杆断口进行宏观和微观分析及对钻杆材质理化性能分析进行了深入研究,得出钻杆钢失效行为属于氧腐蚀疲劳破坏所致。对G105钻杆内表面腐蚀产物的X衍射图谱分析得知,腐蚀产物为几种含Fe氧化物的混合物,该腐蚀产物表现为多孔疏松,与基体附着能力差,易被腐蚀介质穿透,从而发生失效。此外,氧化物、硫化物的夹杂降低了钻杆钢的冲击韧性,促进了腐蚀疲劳裂纹的加速扩展,对材料的腐蚀疲劳性能不利,并导致了G105钻杆钢过早刺穿失效。 针对钻杆腐蚀疲劳提出涂覆内涂层的预防措施,对钻杆内表面施工工艺进行了探索性的研究,钻杆内表面前处理采用喷丸工艺,之后采用高压无气喷涂进行钻杆内表面的涂覆;通过试验对涂覆后涂层的性能进行了初步的分析评价,结果表明钻杆表面涂装最佳厚度的内涂层对预防钻杆腐蚀疲劳有很好的改善作用,可以大大提高其使用寿命。


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