Характерным признаком коррозионно-усталостного разрушения детали является наличие трех зон на поперечном сечении разрушенной штанги: мелкозернистой, крупнозернистой (как при усталостном разрушении металла) и зоны пластической деформации. Мелкозернистая зона начинается с периферии детали и представляет собой участок, на котором развивалась усталостная трещина. Обычно эта часть имеет более темную Окраску вследствие длительного контакта с агрессивной средой. Крупнозернистая зона — это область окончательного разрушения, когда прочности сечения, еще не ослабленного усталостными трещинами, недостаточно для обеспечения прочности детали. Кроме того на периферийной части штанги имеется зона с пластичной деформацией металла обусловленной разрушением волокон после разрушения части поперечного сечения с «крупнозернистой» структурой.
К характерной особенности коррозионно-усталостного процесса относится более сильное одновременное влияние коррозии и циклических напряжений, чем их, например, следующее друг за другом воздействие.
Помимо этого характерным для процесса коррозионной усталости является отсутствие предела усталости, представляющей максимальное напряжение, при котором образец выдерживает неограниченное количество циклов. При коррозионной усталости эта величина условна и зависит от числа циклов нагружения (рис. V.12).
При оценке процессов коррозионной усталости штанг принято считать, что главную роль в процессе их разрушения играет коррозионный фактор. Это подтверждается, например, соотношением пределов усталости сталей 20ХН, 20НМ на воздухе—300 МПа—и в жидкости— 120 МПа. Причем, как показывают эксперименты, уменьшение влияния коррозии, например, за счет покрытий штанг, позволяют повысить величину допустимых напряжений.
К основной задаче повышения эксплуатационных показателей насосных штанг относится повышение их циклической прочности, которая достигается совершенствованием конструкции штанг, использованием новых материалов и применением новых технологических процессов при их производстве, правильной эксплуатацией штанг на промыслах.
Совершенствование конструкции колонны штанг обусловлено прежде всего изысканием способов, исключающих концентрацию напряжений в резьбе и переходной зоне от головки к телу штанги. Это достигается улучшением качества заготовок, обеспечением соосной высадки головки штанг, накаткой резьбы и снабжением ее разгрузочной канавкой. Одним из интересных направлений совершенствования штанг является разработка непрерывной колонны, наматываемой во время спуско-подъемных операций на специальный барабан. Применение таких колонн исключает переходные зоны и резьбовые соединения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.