Расчёт штанг, страница 4

зависимости средней частоты обрывов штанг 1 от напряжения в верхнем сечении колонн (рис. V.11). Напряжение, соответст­вующее излому графика, при котором резко увеличивается число обрывов в одном и том же комплекте штанг в год, принима­ется за допустимое напряжение для верхних сечений колонн штанг данной марки.

Использование данной методики для определения приведен­ных напряжений полностью не исключает обрывы штанг. При­чем практика показывает, что колонна может работать надежно с превышением допустимого напряжения, либо, наоборот, число обрывов может увеличиться при более низких напряжениях.

Таким образом, допустимые напряжения нужно рассматри­вать как условные, ограничивающие область, в пределах ко­торой эксплуатация скважин не будет усложнена обрывами штанг.

Подобная картина разрушений штанг обусловлена характе­ром приложенной нагрузки и влиянием окружающей колонну штанг среды—пластовой жидкости—на ее прочность.

Под коррозионной усталостью металлов и сплавов подразу­меваются разрушения, происходящие в результате совместного действия переменных нагрузок и химически активной электро­проводной среды.

В соответствии со схемой процесса разрушение колонны штанг происходит в результате одновременно протекающих про­цессов образования усталостных трещин и, электрохимической коррозии. Электрохимическая коррозия представляет собой анодные процессы, протекающие на электрохимически уязвимых" участках. К ним в первую очередь относятся дефекты металла: как микроповреждения его поверхности, так и дефекты кри­сталлической структуры.

При растворении анодных участков поверхности детали в результате появления разности потенциалов между различ­ными участками поверхности металла, а потом и разности по­тенциалов между дном углубления и его стенками начинается процесс концентрации напряжений. Под влиянием циклически приложенной нагрузки и процесса растворения действующие напряжения растут, и в конечном счете возникает усталостная трещина.

Считается также, что интенсификации образования трещин способствует возникновение водородной хрупкости на катод­ных участках. Причем в зависимости от величины действующих  напряжений процесс образования трещин может превалировать либо на анодных участках, либо на катодных.

При коррозионной усталости обычно, трещины образуются по всей поверхности, причем очаги разрушения распределены относительно равномерно.