关于抽油机驴头绳架体焊接裂纹的研究
双驴头抽油机支架疲劳强度分析
，
从 而改变
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一
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计算 了 设 备 的 疲 劳 寿 命
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抽 油 机 支架
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文 献标识 码
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中图分 类号
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动单元划分 ，其方法见参考文献 ［ ］ ３ 。所有划分后的有 限
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集 中 造 成 的 。 其 它 斜 撑 和 横 撑 的 应 力 水 平 都 比 较 低 ，从 图
中 也 可 以 看 到 ，只 有 前 支 腿 的 应 力 水 平 比 较 高 ，斜 撑 和 横
撑应 力 水 平 比 较低 。对 支腿 顶 部 进 行 加 强 ， 可 以 使 应 力 分 布 更 均 匀 满 足 强 度 要求 的 目的 。其 它 零 件 的 Ｖ ｎ Ｍｉ ｓ ｏ ｓ 最 ｅ
焊接裂纹地分析报告与处理
焊接裂纹的分析与处理我们在厂修车体、车架、转向架构架时经常会遇到焊缝或母材的裂纹。
我们已经讲过裂纹的判断，判断出裂纹以后就需要对裂纹进展处理。
如果我们在处理之前对裂纹没有一个准确的分析，就不可能制定出最优的处理方案。
因此必须要对裂纹进展认真的分折。
根据焊接生产中采用的钢材和结构类型不同，可能遇到各种裂纹，裂纹多产生在焊缝上，如焊缝上的纵向裂，焊缝上的横向裂。
也可以产生在焊缝两侧的热影响区，焊缝热影响区的纵向裂，焊接影响的横向裂纹，焊接热影响区的焊缝贯穿裂纹，有时产生在金属外表，有时产生在金属内部，如焊缝根部裂、焊趾裂，有的裂纹用肉眼可以看到，有的如此必须借助显微镜才能发现，有的裂纹焊后立即出现，有的如此是放置或运行一段时间之后才出现。
根据裂纹的本质和特征，可分为五种类型：即热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂与应力腐蚀裂纹。
热裂纹是在高温情况下产生的，而且是沿奥氏体晶界开裂，就目前的理解，把裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹三类。
〔1〕结晶裂纹—结晶裂纹的形成期，是在焊缝结晶过程中且温度处在固相线附近的高温阶段，即处于焊缝金属的凝固末期固液共存阶段，由于凝固金属收缩时残存液相不足，致使沿晶开裂，故称结晶裂纹，由于这种裂纹是在焊缝金属凝固过程中产生的，所以也称为凝固裂纹。
结晶裂纹的特征：存在的部位主要在焊缝上，也有少量的在热影响区，最常见的是沿焊缝中心长度方向上开裂，即纵向裂，断口有较明显的氧化色，外表无光泽，也是结晶裂纹在高温下形成的一个特征。
〔2〕液化裂纹—焊接过程中，在焊接热循环峰值温度作用下，在多层焊缝的层间金属以与母材近缝区金属中，由于晶间层金属被重新熔化，在一定的收缩应力的作用下，沿奥氏体晶界产生的开裂，称为“液化裂纹〞也称“热撕裂〞。
液化裂的特征：①易产生在母材近缝区中紧靠熔合线的地方〔局部溶化区〕，或多层焊缝的层间金属中。
②裂纹的走向，在母材近缝区中，裂纹沿过热奥氏体晶间开展；在多层焊缝金属中，裂纹沿原始柱状晶界开展，裂纹的扩展方向，视应力的最大方向而定，可以是横向或纵向；并在多层焊焊缝金属中，液化裂纹可以贯穿层间；在近缝区中的液化裂纹可以穿越熔合线进入焊缝金属中。
双驴头抽油机节能效果研究及应用
双驴头抽油机节能效果研究及应用
迟鹏;袁文熙;赵志鹏;刘功波
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2011(037)003
【摘要】双驴头抽油机是我国于1996年研究开发的一种新型节能游梁式抽油机.它将常规游梁式抽油机的游梁后臂加装后驴头,用驱动绳来代替连杆的硬连接,以满足变力臂的工作要求.这种抽油机节能效果较好,是目前除常规机外发展最迅速的机型.本文以系统效率和节电率为节能效果的评价指标,对双驴头节能效果进行研究,结果表明双驴头抽油机平均节电率为13.53％,节能效果好,应为油田新井投产首选机型.
【总页数】2页(P17-18)
【作者】迟鹏;袁文熙;赵志鹏;刘功波
【作者单位】中海油能源发展钻采工程研究院采油所，天津 300452;胜利油田东辛采油厂;胜利油田井下作业公司，山东东营 257000;胜利油田井下作业公司，山东东营 257000
【正文语种】中文
【中图分类】TE933+.1
【相关文献】
1.双驴头抽油机后驴头型面设计的数值分析方法
2.后驴头为圆弧的双驴头抽油机运动与动力分析
3.后驴头为圆弧的双驴头抽油机运动与动力分析
4.游梁式双槽驴头双井抽油机节能效果分析
5.浅析双驴头抽油机驴头强度校核
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游梁式抽油机驴头裂纹成因分析
封 堵 器 在 拆 除 过 程 中 突 然 出 现 渗 漏 引 起 爆 炸 ， 议 建
采 用 机 械 方 式 对 两 封 堵 器 中 间 管 道 进 行 切 割 ， 次 再 对 两 个 封 堵 头 两 端 打 黄 油 墙 隔 离 。 临 时 管 道 安 装 完 成 ， 工 图 如 图 １ 恢 复 管 道 开 孔 处 的 完 整 性 ， 工 竣 ， 施 处 的 地 形 地 貌 ， 管 道 埋 地 铺 设对 其 进 行 防腐 、 如 下 沟 、 填 ｌ 架 空 对 其 进 行 防 腐 并 固 定 ， 管 道 在 管 回 如 使 线 压力 升高 或节 流 时不 至于 扰 动 。
端 通 过 临时 放 空 线放 掉 ， 认 泄 漏 的 天 然气 均 通 过 பைடு நூலகம்确 临时管线排走后方可进行正常施工作业 ， 如泄漏量 大， 必须 重 新封堵 ， 则不 得拆 除管线 。 否 ④ 施工 期 间设置 专 职人 员对 监 测压力 表 进行 观 察， 一旦压力上升至隔离墙能够承受的压力时， 停止 施 工并 采取 相应 的应 急措 施 。即在管 线 上选 择一 个 合适的点， 作为 最 后 的联 头点 ， 点 采 用 法 兰 连接 ， 该 并 将泄 漏 的天 然气采 用 盲法 兰带 短接 的 方式 排放 到 距 动火 点 的安全 位置 。 ⑤ 带压 封堵 换管 法 和不 天 然气放 空 法 施工 费用 对 比如下 ： 烧 量 为 １０ ０ｍ。ｄ， 然 气 ０ ７ ／ 放 ２ ×１ ／ 天 ．元
其共性特点： 相距很近的 ４个测 点之 间存在较 大 应 力梯 度 ， 大 点应 力 水 平 较 大 （ 文 ９ — ５ 最 如 ２ Ｏ与 文 ６—９ ５ ６测点 ４瞬 态应 力最 高达 到 １ ５ ａ左 ７ＭＰ 新封堵仍有泄漏 ， 但量不大可采取以下措施 ： 在封堵 器 与 动 火 点 之 间 （ 封 堵 器 ３０ 距 ０ｍｍ） 压 安 装 一 个 带 Ｄ ０ Ｎ５ 压力等级与管道相同的平板 闸阀， 将泄漏 天 然 气 的放 空 至 安全 位 置 点 燃 ， 后拆 除距 封 堵 器 最 然 近 的管 线 ， 管 线 拆 除后 立 即 用 黄 油 滑 石粉 墙 进 行 该
浅谈抽油机曲柄销子断裂原因及防治措施
浅谈抽油机曲柄销子断裂原因及防治措施随着我国对油田行业的大力发展，抽油机在油田开采中的用途越来越广泛，所以抽油机对油田开采来讲是一个非常重要的设备，因为抽油机的工作力度非常大，一旦出現问题对油田的开采影响非常大，尤其是曲柄销子这个部件在抽油机设备中的地位非常重要，如果出现损坏就会影响抽油机的运行，所以需要对抽油机曲柄销子断裂的原因进行分析，得出相应的防治措施。
标签：抽油机;曲柄销子;防治措施随着我国对油田的二次开采，抽油机非常重要采油设备，想要保证油田能够正常采油就必须要保证抽油机的正常运行。
在整个抽油机的组成部分中，曲柄销子是一个非常重要的零部件，当抽油机运作时，曲柄将力传给连杆、游梁、驴头等部位从而让整个设备开始工作。
所以说曲柄销子在整个过程中地位非常重要，一旦出现损坏就会导致抽油机没有办法正常工作，最为严重的情况就是抽油机曲柄销子出现断裂导致抽油机侧翻或者直接报废，造成非常严重的经济损失。
1抽油机曲柄销子断裂原因1.1材质问题通过对已经断裂的抽油机曲柄销子进行材质分析，在铸造抽油机曲柄销子时所使用的石墨形态比较粗大，会让曲柄销子的脆性增大，进而导致曲柄销子的强度下降，对曲柄销子进行抗拉实现得出所能承受的拉力在120Mpa，而如果想要在抽油机中进行工作，拉力必须要达到160Mpa，可以看出曲柄销子的使用强度呈下降的趋势，所以说曲柄销子出现断裂很有可能是因为材质不佳所引起的。
1.2交变载荷的疲劳破坏交变载荷引起曲柄销子的疲劳破坏，主要是因为在交变载荷的情况下曲柄销子的裂纹会逐渐增大，当曲柄销子的拉力过大导致强度不足时会出现突然断裂。
根据抽油机的结构和工作原理来进行分析，可以得出曲柄销子所受的拉力是不同，并且作用方向也会在发生变化，那么曲柄销子所承受的荷载就会演变为交变荷载，这种交变荷载会严重影响曲柄销子的使用寿命，进而造成曲柄销子因为疲劳而造成断裂。
1.3人为因素油田工作力度的逐渐增大，会需要越来越多的技术人员参加工作，虽然在上岗之前会进行培训和督促相关工作，并且实行以老带新的工作制度，但是还是会有员工存在工作意识上的问题，在对设备维护期间没有把抽油机曲柄销子当做关键设备来进行维护，并没有发现抽油机曲柄销子出现松动，相关技术人员的日常维护也没有做到位，进而导致抽油机曲柄销子长时间磨损而出现破坏。
双驴头型游梁式抽油机后驴头悬绳器磨损原因与防治措施
双驴头型游梁式抽油机后驴头悬绳器磨损原因与防治措施摘要：双驴头抽油机因其节能的特点在油田应用广泛。
在生产管理中后驴头四根毛辫子受力不均匀，易损坏断裂，需要经常更换，给管理带来不便，也给抽油机的安全运行带来翻机的风险。
现场采用改变悬绳器结构及安装方法来解决问题。
关键词：双驴头抽油机；悬绳器；原因；防治引言双驴头型游梁式抽油机是在常规游梁式抽油机的基础上演化而来的，它不仅保持了常规机的结构简单、工作可靠、操作维修方便等优点，还具有运转平稳、附加动载荷小、冲成长、能耗低、综合效率高等优点，是一种比较理想的地面采油设备。
双驴头型游梁式抽油机适用于中、低粘度原油和高含水原油的开采。
相对于常规机，双驴头型游梁式抽油机工作时依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化实现负载大时（下冲程结束、上冲程开始）游梁后臂长，负载小时（上冲程结束、下冲程开始）游梁后臂短的工作状态。
双驴头抽油机游梁后臂的变化与载荷的变化规律有一种合理的对应关系，从而实现了节能效果。
双驴头型游梁式抽油机优点是冲程长、节能好、动载荷小、工作稳定、易启动，与同型号的常规游梁式抽油机相比冲程约增加70%，能耗降低20%～30%。
其缺点是驱动辫子易磨损。
目前生产管理中主要是通过加强巡回检查，及时发现及时更换的方法来避免发生翻机事故，暂时没有更好的方法进行防治。
频繁更换毛辫子不仅会带来工人劳动强度增加，同时会给生产运行带来成本的增加。
研究分析后发现，驴头四根毛辫子易损坏断裂是其受力不均匀导致的。
通过改进后驴头悬绳器的结构，使毛辫子受力均匀，避免损坏断裂，确保抽油机安全运行。
1 毛辫子断裂原因分析1.1加工工艺双驴头型游梁式抽油机后驴头毛辫子用于连接后驴头与横梁。
其结构由钢丝绳和钢制卡头组成，制作时把钢丝绳端头处的单根钢丝全部揻成倒钩，放在钢制卡头里，加热后用铅浇灌，使每根钢丝全部凝固在铅块中。
由于制作工艺的限制，在目前工艺条件下相同型号的毛辫子长度也不相同。
焊接裂纹产生原因及防治
焊接裂纹产生原因及防治背景焊接裂纹就其本质来分,可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。
下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。
1.热裂纹在焊接时高温下产生的,故称热裂纹,它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。
根据所焊金属的材料不同(低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等),产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。
目前,把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。
1)结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si缝偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。
这种裂纹是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。
防治措施:在冶金因素方面,适当调整焊缝金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊缝金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工艺方面,可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。
2)近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,它的尺寸很小,发生于HAZ近缝区或层间。
它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化,在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。
这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。
特别是在冶金方面,尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的;在工艺方面,可以减小线能量,减小熔池熔合线的凹度。
3)多边化裂纹是在形成多边化的过程中,由于高温时的塑性很低造成的。
这种裂纹并不常见,其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2、再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金,以及某些奥氏体不锈钢),他们焊后并未发现裂纹,而是在热处理过程中产生了裂纹。
基于下偏杠铃式抽油机驴头的力学性能研究
０ 前 言
梁后 臂 为 ２ ０ ０ ０ ｍｍ。 设 计 中的驴 头宽度 为 ２ ８ ０ ｍ ｍ， 回
为２ １ ２ ０ ｍ ｍ， 驴 头弧 长 ￡ Ⅱ为 １ ８ ０ ０ ｍｍ， 驴 头 下偏 杠 铃 式 抽 油 机 是 基 于 常 规 型 抽 油 机 而 开 发 转半 径 ｒ
间的接 触 以滚 动 为主 。由于忽 略 了 吊绳对 驴 头存在 摩 向按余 弦分 布 ：
ｗ （ ＇ ｒ ｒ － ４ ￣ ＂ ） ｔ ａ ｎ ｓ （
盯
力稳 定性 要 求 ， 仿 真结 果 对该 型 号抽 油 机 的设计 和 优 擦 力等 因素 ， 所 以 吊绳 对 驴头 的作用 力 沿轴 径 圆周 方
一
节 能效 果 明显 的游梁 式抽 油机 。
对 准 。驴头 设计 过 程 中 ， 驴头 弧 面半 径应 等 于游 梁 轴
弧面 长度 应 为 在 工作 过 程 中 ，抽 油 机 的下 偏 杠 铃 抽 平 衡 重 较 承 中心 到 驴头 弧面 上任 意 一 点 的长度 ， 一的 １ ． ２ ～ １ － ３ 倍。 驴 头工作 平 面 大， 由此 产 生 的惯性 载 荷 和交 变 载荷 使驴 头 在 喉 口处 抽 油机最 大光 杆 冲程 Ｓ 。 图 １中 ， Ｂ Ｆ 、 Ｃ Ｄ和 Ａ Ｇ段 均 采 用 受 到较大 的局 部应 力 。 据 研究 口 ， 由于持续 工作 ， 因局 简 化示 意 图见 图 １
１ 抽 油 机 驴 头 基 本 情 况
驴头 安 装在 游梁 前 端 ，游梁 前臂 为 １ ６ ５ ０ ｍｍ， 游
（ １ ）
根 据法 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ９
基金项 目： “ 石 油天 然 气 装 备 ” 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 开放 基 金 （ ２ ０ ０ ６ Ｓ Ｔ Ｓ ０ １ ） 作者简介： 王钰文（ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 广东湛江人 ， 硕士研究生 ， 主要 从 事 机 电一 体 化设 计 和研 究 。
抽油机驴头焊接热效应分析
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４ 结 论
在 焊接 过 程 中 ， 温 度场 直 接 影响 焊 件 的应 力和 变形 场 ，同 时 变 形产 生 的变 形热 又 反作 用于 温度 场 。在 冷 却过 程 中驴头 侧
应用 。
参考 文献
［ １ ］ 倪 娜 ，刘 向前 ，张晓丹 ． ８ 种五 加属植 物根 皮 中五加 酸和 贝壳 烯酸 ￣ ４ ｊ Ｒ Ｐ － Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ 法定 量分析 ［ Ｊ 】 ． 中南 大学学报 （ 自然科 学版 ），
２ ０ ０ ９（ ５）．
参 考文 献
［ ２ ］ 郑金 珠 ，虐敬 昊． Ｒ Ｐ — Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ 法分 离异 黄 酮 中移 动相条件 的优 化
ｔ ｔ （ 上 接 第 ８ ７ 页 ） ｔ ｔ
酸 及其 异构 体的测 定方法 与实 验过程 ， 可 以看 出 ， 应用 Ｒ Ｐ — Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ 方 法 进 行香 精香 料 中绿 原酸 及 其异 构体 的测 定应 用 ， 不仅 测 定
操 作 比较简 便 ，并且检 测过程 中灵敏度 比较 高 、适 应性 比较广 ，
摄 影作 品必将 出现 存航 拍器 的旋翼之 下 。
３ 结 束语
总之 ，Ｒ Ｐ — ｔ ｔ Ｐ Ｌ Ｃ进 行烟 用 香精 香 料 中绿 原 酸 及其 异构 体 的
测定 ， 具有 较 为突 出 的测 定作 用优 势 ， 对 其 在烟 用 香精香 料 绿 原酸 及 其 异构 体测 定 中 的应 用进 行分 析 ， 有 利 于该 方法 的推 广
［ ２ ］ 商跃进 ． 有 限元原 理 与Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 应用指 南 ［ Ｍ ］ ． 北京 ：清华 大学 出
关于抽油机驴头绳架体焊接裂纹的研究
理 不 完 善 ， 造 残 余 应 力 就 不 会 完 全 被 消 铸
除。
焊 接 残 余 应 力 于 铸 造 残 余 应 力 合 成
后 ， 构 成 铸 件焊 缝 开 裂 的 拘束 应 力 ， 搭 就 在 接 焊 缝 中 ， 缝 的焊 根 与 焊 趾 处 是 应 力 集 焊 中 部 位…， 因此 焊 趾 处所 受到 的力 又 大 于 平 均拘 束应 力， 因此 焊 趾 处 在 有 淬 硬 组 织 和
抽油机光杆断裂的分析及对策
工艺设备180 2015年18期抽油机光杆断裂的分析及对策杨小伟熊毅曾澎湃唐健孙立宇中石化西北油田分公司采油二厂，新疆库尔勒 841600摘要：机抽井光杆在上下往复运动中，承受井下抽油杆杆柱及液柱的载荷，随着驴头的往复通过杆柱带动井下活塞往复运动，以达到抽吸的目的；而光杆在往复运动中受到弯曲应力与集中应力的相互作用，在光杆卡子处产生疲劳裂纹，在交变载荷的作用下裂纹不断生长，直至剩余材料不足承受载荷导致断裂。
关键词：抽油机；光杆；断裂中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1671-5799(2015)18-0180-011 概况采油二厂目前管辖塔河六区、七区、十区北、十二区4个区块，主要为非均质性极强的奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏，区域面积油田面积1174.5km2，目前日产液水平11786t，日产油水平9505t。
区域油藏特征具有“两超三高”的特点，超深：油藏埋藏超深达5300-7000米；超稠：超重质原油粘度高达180×104mPa.s；高含胶质沥青质：30-50%；高含硫化氢：80%油井超过150ppm、大于2万ppm的油井165口，最高达85.6万ppm；高温：十区、十二区超稠油区，井深在6500m左右的油井，井底温度达150℃。
近年来随着泵挂不断加深，机抽井不断增加，光杆断裂的现象发生的越加频繁，如何有效的控制或减少光杆断裂的现象，是我们现在迫切需要解决的问题。
2 光杆断裂的原因分析2.1 应力集中导致光杆断裂光杆上部连接抽油机，承受向上的拉力，下部连接抽油杆及抽油泵，承受数千米抽油杆重及抽油泵以上原油的重量，承受了很大载荷。
而现场的抱卡将光杆抱住坐在悬绳器上，为了防止光杆脱落，抱卡会对光杆抱的很紧，这时对塑性材料的光杆就会发生塑性变形，光杆产生了缩径，由于其所承受的载荷几乎是相等地分布于杆拄的横截面区，杆体的任何损伤或变化都会减小横截面区，在此处载荷或应力就会增加，光杆原有的应力平衡被打破，产生了应力集中。
游梁抽油机驴头开裂原因及预防措施
364游梁抽油机是油田单位常见的设备，该种设备的工作效率较高，且在使用的过程中安全系数相对较高，可以保障原油开采工作安全顺利进行。
但是，游梁抽油机经过长期运行后发现，其自身非常容易出现驴头开裂问题，当该问题出现以后，其工作效率将会受到严重影响，同时，其工作过程中还会引发其它的安全事故，因此，在游梁抽油机使用的过程中，避免出现驴头开裂问题十分重要[1]。
在本次研究中，首先对驴头进行系统的应力分析，查找驴头开裂的原因所在，并提出有效的预防措施，防止出现驴头开裂问题，为保障油田开采工作的顺利进行奠定基础。
1 游梁抽油机驴头应力分析为了查找驴头开裂的原因，首先需要对驴头进行系统的应力分析，在本次研究中，选取某种型号的游梁抽油机，对其进行了系统的驴头检测，检测内容主要包括关键部位的测厚，应力检测等等。
首先，应力检测的位置点主要选取在驴头的侧边位置处和关键组件的连接部位，在这些位置安放了8个布片，布片需要尽可能缩短与设备边缘的距离，如果抽油机已经出现了裂纹问题，则需要在裂纹位置安放应变片。
通过对驴头进行系统的应力检测后发现，该装置右侧所受的应力相对较大，如果驴头的位置不变，则应力较大位置容易出现裂纹，同时，出现的裂纹将会不断扩大。
根据驴头应力检测结果，该组件右侧主要受到压应力的作用，左侧主要受到拉应力的作用，其中，左侧受到的应力最大值为100 MPa，右侧受到的应力最大值为-65 MPa。
两个数值相差较大的主要原因在于驴头的安装存在误差，此时该组件将会受到横向应力的影响，在抽油机使用的过程中，必须对其进行平衡，以达到应力平衡的状态。
通过对该组件进行进一步的检测发现，销子和连接板之间的连接状态也是影响其受力不均的主要原因，此问题会使得驴头某一层受力过大，进而引发开裂问题。
通过对相邻位置点的应力进行对比发现，驴头不同位置处存在的应力梯度相对较大，这说明驴头存在应力集中问题，同时，驴头所受到的载荷主要以交变载荷为主。
抽油机悬点上负荷过大的危害及治理对策探讨
抽油机悬点上负荷过大的危害及治理对策探讨摘要：抽油机井在生产过程中上负荷过大的危害治理及对策进行了相关研究。
通过统计分析、对比研究系统效率与检泵率，我们发现抽油机井驴头悬点上负荷过大，这不仅导致抽油机井无法正常进行启抽工作，还进一步增加了能源的消耗，抽油杆疲劳愈演愈烈，并且极易造成管串、管柱断脱落井等事故，导致井下作业检泵费用大幅度增长，直接影响了油井产能的正常发挥。
对此可采取以下措施：对负荷突然上升的抽油机井及时进行化清处理，减轻抽油机杆管的摩擦阻力；对回压高井定期冲洗管线处理或者制定合理的热洗周期降低井口回压；对长期超理论值井适当换大机型，降低抽油机故障率，优化井下杆管泵组合，合理降低抽油杆在液体中的质量，优化生产参数降低冲程、冲次。
采取以上述措施能够有效降低抽油机井驴头悬点上负荷，减少油井生产的能量消耗，进而延长检泵周期。
关键词：悬点上负荷；能耗；化清；回压；检泵周期抽油机井驴头悬点上负荷主要是由以下因素组成的，其中包括：抽油杆在液体中的质量、作用在活塞上的液柱质量、杆柱运动造成的惯性载荷、活塞与泵筒之间的摩擦载荷、管杆之间的摩擦载荷及井口回压高，稠油井、多蜡井、井液粘度大井、注聚合物井由于液体在井筒和地面管线的流动阻力大同样会增加抽油机井悬点上负荷过大，这些原因都会导致抽油机井无法进行正常的启抽工作，加速各部件的损坏，进一步增加了能源的消耗，造成电动机过热，长期超负荷运行烧坏电动机。
增加了设备维护费用。
抽油杆疲劳愈演愈烈，极易造成管串、管柱断脱等事故，从而增加了井下作业检泵率增加了费用，影响油井产能的正常发挥。
给原油产量带来的极大的压力。
原油生产力度的持续加大，单井的产液量也在逐年增大，油井泵径也随之逐渐增大。
然而，抽油机同步升级比较缓，由于井液粘度密度大，稠油、结蜡、聚合物粘度大流动性差，大大增加了悬点负荷。
1 油井悬点上负荷过大的危害1.1油井能耗增大，浪费油田电能。
某油田采油矿选择悬点上负荷超理论最大负荷井有42口井。
抽油机驴头故障判断处理及应用
抽油机驴头故障判断处理及应用摘要：在油气开采过程中游梁式抽油机是主要的举升方式，在采油生产过程中任何一个环节发生事故与故障都会影响机采井的正常生产。
因此采油工作人员必须掌握机采井故障分析与诊断方法，通过分析与诊断找出故障原因，采取相应的措施，以恢复机采井的正常生产，提高机采井的管理水平。
关键字：驴头开裂、故障、处理、现场应用游梁式抽油机主要结构包括：底座、支架、横梁、游梁、连杆、减速箱、驴头、毛辫子等部分，其中抽油机驴头肩负着井内抽油杆、泵的摩擦阻力及液柱重量，因此需要足够刚度和强度。
它与游梁的连接方式主要是悬挂式连接和穿销式连接。
一、驴头故障的原因：1、穿销式连接的驴头，带有四个销子的游梁抽油机作业恢复，驴头销子与销座存在间隙，运行过程中驴头销子与销座长期在交变载荷作用下，造成销子座被磨成椭圆，抽油机在运转过程中会出现规律性振动及局部撞击，而且雨雪天异响越严重，如此的周期性振动和撞击会造成驴头开裂。
2、驴头中间是横板结构，驴头销子座靠横板和侧板与驴头主体相连，横板跟驴头侧板组焊后，正好形成了一个L形沟槽，由于结构上的缺陷没有漏水孔，雨雪天气就会有雨水留存，会造成横板严重腐蚀，腐蚀减薄后强度变低很容易开裂，一旦抽油机驴头出现局部轻微开裂，在油井交变载荷的作用下再加上周期性振动和撞击，开裂长度将逐渐扩大，直至驴头无法承担油井载荷而掉落。
3、抽油机驴头开裂有一个逐渐加大的过程，需要操作人员在日常管理、保养过程中细化检查，发现横板裂、侧板轻度开裂应及时修复，否则会逐渐加大，当开裂长度超过25厘米后会因冲击载荷而掉落。
二、驴头故障处理的方法：1、通过重新设计和改进，穿销式连接的抽油机驴头加装带有双螺母的双顶丝，能让驴头两侧销子座受力均匀，确保驴头销子和销座紧密配合，驴头与游梁紧密配合，防止因驴头两侧销子座磨损不同而影响整个驴头受力，消除因驴头两侧销子座磨损不同，而产生的震动异响。
双顶丝的创新点有三点：1、强度大2、双螺母防松，它的原理要想使螺母不松动，就需要增加使螺母稳定的摩擦阻力，两螺母在拧紧后，螺母之间产生的轴向力，使螺母牙与螺栓牙之间的摩擦力增大而防止螺母自动松脱。
延长常规五型抽油机使用寿命
通过本次QC小组的攻关活动，有效的解决了影响常规型抽
油机使用寿命的连杆断裂和驴裂纹问题，并经过强度校核，延 长15年使用寿命的目标可以实现
九、实施效果检查
2）目标实现
改造后对常规五型抽油机运行进行质量缺陷调查时，驴头 裂纹、连杆断裂完好率100%。
改造后抽检情况统计表
检查内容 抽检点数
缺陷频数（点）
缺陷频率（%）
抽检时间
驴头裂纹
100
0
0
2012.7.15
连杆断裂
100
0
0
2012.7.15
本次QC活动整体效果对比图
14年
活动前
+15年
目标值
+19年
实测值
九、实施效果检查
3）经济效益 对每台抽油机改造的费用：对驴头、
连杆、游梁、安全锁定装置所有缺陷全部 处理掉，且进行安全加固，材料费、人工 费、机械费及税后利润合计大约为1.0万 元。完成200台五型抽油机改造，除去材 料费、机械费、人工费等费用，公司获得 的经济效益为40万元。购置一台新的五型 抽油机，目前费用为15万元；从2011年1 月-2012年8月，我们已对200台CYJ5-1.818HPF抽油机进行改造，节约政府投入资 金(15.0-1.0)*200=2800（万元）。
九、实施效果检查
1）强度校核
强度校核计算表
序号 改造项目 应力循环数
一年运转次数N
1 驴头裂纹
2838240
2 连杆断裂
2838240
疲劳破坏时间T=n/N 21.2年 19.02年
注：
1） -----------为疲劳破坏的应力幅，Mpa; 2）查资料可得C=0.65×1012； 3）冲次按6次/分，一年运转率按90%来计算
焊接裂纹形成的原因及防止措施
焊接裂纹形成的原因及防止措施作者：刘成国来源：《名城绘》2019年第01期摘要：当前，我国工业正处于蓬勃发展阶段，焊接作为一门重要的金属加工工艺，在机械、石油、化工、建筑、交通、矿山等各行业都得到了广泛的应用。
焊接是生产过程中的一个重要环节，必须保证其质量可靠，进而提高安全性，促进生产的发展。
焊接缺陷是生产中极为不利的因素，为提高焊接质量和结构的可靠性，应该避免在焊接接头中产生裂纹。
基于此，本文对焊接裂纹形成的原因及防止措施进行探讨，以供参考。
关键词：焊接裂纹；形成原因；防止措施1、引言在焊接应力及其他致脆因素的作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙称为焊接裂纹。
在焊接生产中出现的裂纹形式是多种多样的，根据裂纹产生的情况，可把焊接裂纹归纳为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
裂纹是焊接结构最危险的一种缺陷，不仅会使产品报废，而且还可能引起严重的事故。
所以如何避免裂纹的产生是保证焊接质量的关键。
本文主要讨论焊接裂纹形成的原因及防止措施。
2、焊接裂纹的分类通常焊接裂纹可以分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、和层状撕裂四类。
首先是热裂纹，当焊接焊缝凝固时，在高温区域，会沿着奥氏体品界面开裂，形成热袋纹，其特点是在焊接完成之后，就可以明显的观察到裂纹，同时经常发生在焊缝中心位置，沿着焊缝长度方向分布。
其次是冷裂纹，冷裂纹是在焊后较低的温度下产生的，焊接中碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、某些超高强度钢、工具钢、钛合金等材料时容易出现这种缺陷。
冷裂纹经常产生在热影响区，有时也产生在焊缝金属中。
冷裂纹的特征是穿过晶粒内部开裂，裂纹断面上没有明显的氧化色彩，断口发亮。
再者是再热裂纹，焊件焊后在一点温度范围再次加热（进行消除热应力热处理）时，由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹，叫做再热裂纹，又叫消除应力裂纹（国外简称“SR”裂纹）。
最后是层状裂纹，这是冷裂纹的一种特殊形式。
在大型焊接结构中，往往采用30～100mm甚至更厚的轧制钢材，轧制钢材中的硫化物、氧化物和硅酸盐等非金属夹杂物，平行于钢板表面，片状分布在钢板中。
基于应力测试的双驴头抽油机游梁失效研究
（ ｑ ｎ ｔｏ ｅ ｍ ｎ ｔｔ ｔ ， ｑ ｎ ６ ３ ８， ｈ ｎ ） Ｄａ ｉ ｇ Ｐｅ ｒ ｌ ｕ Ｉ ｓｉｕ ｅ Ｄａ ｉ ｇ １ ３ １ Ｃ ｉ ａ
基 于 应 力测 试 的双 驴 头 抽油 机 游 梁 失 效研 究
冷 建 成 ， 龙 庆 ， 晓 华 ， 海 龙 邹 崔 付
（ 庆 石 油 学 院 ， 龙 江 大 庆 １３ １ ） 大 黑 ６３ ８
摘要 ： 双驴 头抽 油机是 油 田广泛 采 用的一 种节 能型抽 油机 ， 对运行 中产 生的 与后驴 头连接 处的游 针
梁裂 纹 、 断裂 问题 ， 用 电阻应 变测 量技 术 对该 型抽 油机 游梁 、 驴 头等 主要 承 载 构件 进 行 了现 场 利 后 静 、 态应 力测试 。结果表 明 ， 动 游梁体尾 部 连接孔 承 受的载 荷对 游 梁产 生撕 裂性 拉应 力 。在 对 游梁 进 行 受力分析 的基 础上 ， 于 Ｖｏ ｓ 屈服 条件 ， 基 ｎＭｉｓ 引入 有 效应 力 和有 效应 力幅 的概 念 对游 梁疲 劳 强度进 行评 估 ， 分析 了裂 纹产 生的原 因为 受力特 性和 疲 劳破 坏 ， 并针 对 已生产 和新设 计 的抽 油机 分
ｓ ｃ ｓｗａｋｎ ｅｍ ｎ ｅ ｒ ｏ ｓｈ ａ ，ｎ ｈ ｅｕｔ ｈ ｗ ｔａ ｅ ｌｉｇｂ ａ ｕ ｊｃｅ ｕ ｈａ ｌｉｇｂ ａ ａ ｄｒａ ｒｅ ｅｄ ａ ｄｔ ｅ ｓ ｌ ｓｏ ｔ ｈ ｋｎ ｅ ｍ ｉ ｓ ｂｅｔｄ ｈ ｒ ｓ ｈ ｔ ｗａ ｓ
抽油杆断裂原因分析及预防措施
能源环保与安全一、引言近年来，江苏油田不断加大挖潜力度，油井老化、抽油杆偏磨、腐蚀导致的问题越发严重，抽油杆断裂导致的躺井不断增多，严重影响了抽油机井的正常生产，采油作业成本居高不下，再加上国际油价持续低迷，油田生产经营压力越来越大。
二、抽油杆组合断裂原因分析抽油杆组合长期处于油、气、水和腐蚀介质的环境里，以及负荷交变冲击的共同作用下，再加上管杆偏磨等因素，很容易发生断裂，已成为油田生产主要耗材之一。
今年来陈堡片区就有陈２－２０，陈３－４９，陈３－３，陈３－７９井等由于抽油杆断裂而作业。
抽油杆组合断裂是由多方面的原因造成的，本文主要从疲劳破坏、管杆偏磨、腐蚀破坏三个方面进行分析。
１．疲劳破坏抽油杆组合在上下冲程中的负荷是不同的，在长冲程和小冲次的情况下负荷变化最小。
在上冲程时液柱重量主要作用在抽油杆组合上，下冲程时液柱的重量主要作用在油管上。
因此，抽油杆的负荷在上冲程开始时会发生突变，冲次越高负荷越大，负荷的变化会变得非常剧烈。
当负荷反复变化超过抽油杆组合的弹性极限时抽油杆则疲劳破坏。
２．抽油杆偏磨在下冲程的过程中，抽油杆组合下部受压上部受拉，在中和点以下，抽油杆组合因为受压而失稳弯曲，弯曲的杆柱与油管内壁在接触状态下相对运动造成杆管相互磨损。
另外由于井斜的原因，抽油杆组合在重力的水平分力作用下与管柱组合接触，在上下冲程时相互摩擦导致偏磨。
因此偏磨部位往往集中在抽杆组合下部。
３．抽油杆腐蚀破坏在部分抽油杆断裂井比较多的区块中，其采出水和注入水都存在较强的腐蚀性，这与该区块的水性有密切的关系，主要腐蚀介质为侵蚀性ＣＯ２和Ｈ２Ｓ。
江苏油田１１座集输站的水型，除沙埝为ＭｇＣｌ２型外，其他都为Ｎａ２ＳＯ４和ＮａＨＣＯ３型。
在各种水型中，水型为Ｎａ２ＳＯ４的区块腐蚀最严重，如富民和陈堡油田，由于这些油田的采出水中含有硫酸盐还原菌，在井筒或井下无氧的条件下繁殖很快，硫酸根在硫酸盐还原菌的作用下生成Ｈ２Ｓ，造成抽油杆、油套管腐蚀。
双驴头抽油机运动特性
８ ６ ・
第 ２期
王 常 斌 等 ： 驴 头 抽 油 机 运 动 特 性 双
图 １ 双 驴 头 抽 油机 结 构 示 意
其中 Ａ 一堡 。
３ ２。 ２ ）＋ ２ ｏ 一Ｒｉ ．
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； Ａ 一 十 Ｂ ； Ｂ 一 （ － ３０ Ｂ。＋ Ｙ０ ； Ａｏ－ ２２ ２ Ｃ１一 ｃ Ａ。一
由 Ｔ 的 位 置 可 以 求 出 ＤＴ 的 长 度 Ｚ 为
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或 由 直 角 三 角 形 ＤＴ ２ 得 Ｚ ０ 求 为
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收 稿 日期 ：０ ０—０ —０ ； 稿 人 ： 巨 保 ； 辑 ： 志平 ２１ ７ ５审 刘 编 任
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作 者 简 介 ： 常斌 （ ９ ４ 王 １ ６ 一） 男 ， 士 ， 授 ， 要 从事 计算 流 体 力 学 和 复 杂 流 体 流 动 与 处 理 技 术方 面 的研 究 ， 博 教 主
后 驴 头 钢 丝 绳 包 心 角 为
一
．
（） ４
可 由 总 长 度 Ｌ 推 算 得 到 ， 得 点 Ｍ 与 点 ０ 的 连 线 不 一 定 过 游 使 梁 支 点 ０ （ 图 ２ ， 线 段 Ｍ０２ 垂 线 的 夹 角 也 不 等 于 ， 之 见 ）且 与 设
（东 北 石 油 大 学 石油 工 程学 院 ， 龙 江 大 庆 １３ １ 黑 ６ ３８）
抽油机设备常见问题分析
抽油机设备常见问题分析【摘要】抽油机是石油工程中应用最多、最重要的设备之一，减速箱是游梁式抽油机的重要设备，因为减速箱长期在野外运转，所以面临着润滑油渗漏等问题，本文通过对漏油部位和原因进行分析，提出改进措施，以延长减速箱的使用寿命。
【关键词】抽油机底座减速箱抽油机设备是油田机械采油过程中重要的生产设备，抽油机设备好坏直接影响三抽设备的整体效率。
抽油机设备常出现减速箱漏油﹑底座失效等问题。
1 减速箱漏油抽油机减速箱是抽油机的关键部件之一，它工作的好坏直接影响抽油机的正常运行。
减速箱在抽油机中的功能：是把动力电机（电动机或发动机）的高转速降低到抽油机正常工作所需转速（抽油机的冲次与减速器输出转速一致），并把输入轴的低扭矩放大到抽油机提取油柱所要求的扭矩，通过减速器把动力传给两侧的曲柄连杆机构。
1.1 减速箱漏油存在的隐患（1）减速箱如果经常出现齿轮油渗漏，会导致抽油机齿轮油量供应达不到标准，减速箱内的齿轮就会严重磨损，各轴轴承因得不到及的润滑而发热，造成不同程度的损坏，最终使油井停产，等待更换或维修。
（2）减速箱如果经常出现齿轮油渗漏，会增加生产成本。
减速箱齿轮油漏失就需要及时的填补，因齿轮油不足齿轮磨损严重也需要更换，这样大大的增加了生产成本。
（3）减速箱如果经常出现齿轮油渗漏，会危害安全环保。
因减速箱齿轮油漏失会渗透到刹车片内，造成刹车失灵，井口操做或维修抽油机时的安全受威胁。
漏失的齿轮油会流到减速箱、支座、基础、地面上，影响到周围的生态环境。
（4）减速箱如果经常出现齿轮油渗漏，会增加管理难度。
减速箱齿轮油漏失造成机身带油，每个月对抽油机都要进行清理，牵扯了大量的人力和物力，增加了正常生产的管理难度。
1.2 漏油治理1.2.1 输出轴漏输出轴漏有两种：输出轴漏和输出轴套内侧漏。
输出轴漏的原因可能是：①密封毛毡坏；②回油孔堵；③轴套松动（1）密封毛毡坏。
若是密封毛毡坏，则取开输出轴压盖，勾出坏的毛毡，清洗干净后然后换上新的毛毡即可。
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材料成分对冷裂纹的影响主要体现在 钢的淬倾向硬上，对于绳架体材料ＺＧ２３０－ ４５０来说，其含碳量应控制在０．２２％～０．３０％ 之间，由此我们可以看出这种钢材是介于低 碳钢和中碳钢之间，其焊接热影响区具有淬 硬倾向。表１ 为铸件化学成分测定报告。
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１０５Leabharlann ①作者简介：高琳（１９７５—），男，山东博兴，技师，长期从事采油机械的使用及维修工作。
（下转 １０５ 页）
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１０３
工 业 技 术
则载荷６４７．４ｔ即为井架结构的一阶屈曲临
界荷载。
图 ６ ２ ３ － １ Ｋ 型井架非线性屈曲分析中顶端节点载荷 － 位移曲线
程度，可以判断此裂纹性质为冷裂纹中
分析具体生产过程，焊缝中氢的来源
的焊趾裂纹。
主要来自焊接材料中的水分，接头处的铁
锈及机加工过程中的油，以及空气中的水
２ 裂纹开裂机理
分。
冷 裂 纹 的 形 成 机 理 在 于 钢 淬 硬 以 后 ， ３ ． ２ 产生拘束应力的原因
受氢的诱发和促进使之脆化，在拘束应力
重要受力构件，其材质为ＺＧ２３０－４５０，与其
在碳钢的焊接过程中，焊缝中的含碳
他部件连接为全位置焊，其中有两边与驴 量都控制其小于母材中的含碳量，因此在
头侧板构成角焊缝，一边与支撑角钢构成 金属结晶过程中焊缝金属在温度较高时就
搭接焊缝，另一边分别与两块面板构成两 发生相变，而母材热影响区金属由于含碳
响区在焊接时易形成淬硬组织，但是还达
（２）铸 造 残 余 应 力 ： 铸 钢 件 在 铸 造 过 程
不到自身开裂的程度，因此生产中遇到的 中，由于铸钢液的流动性差，而收缩率又
表 １ 绳架体化学成分分析及硬度测定报告
表２
大，因此铸钢件在完成浇注后，必须进行热 处理，以消除铸件内部残余应力，同时改善 不良的铸造组织，如果不进行热处理或处 理不完善，铸造残余应力就不会完全被消 除。
１ 裂纹性质的分析
使得熔合线附近脆化，当拘束应力足够大
裂纹发生在熔合线区域，沿焊缝纵向 时，就产生冷裂纹。
开 裂 。其 开 裂 时 间 一 般 在 焊 后 １ ｈ ～ ５ ｈ 之
内 ， 观 察 宏 观 裂 纹 断 口 形 貌 ， 呈 现 脆 性 断 ３ 裂纹开裂原因分析
口 特 征 ， 根 据 铸 件 材 料 及 焊 缝 所 受 拘 束 ３ ． １ 焊缝中氢的来源
能出现开裂，这和生产实际也是相吻合的。
试验四结果表明，经过多次焊接热循
试验二结果说明，采用这种焊接工艺 环后，接头处的拘束应力变的很大，因此在
能 够 较 好 的 解 决 这 一 问 题 。首 先 焊 缝 不 再 原 焊 接 工 艺 不 变 的 情 况 下 ， 焊 缝 很 快 就 发
开裂，其次焊缝的强度比较接近于母材的 生开裂。
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５ 结语 本文通过井架的结构应力模拟与分
析，确定应力分布大小，对设计与制造井架 选材提出了强度计算的依据，确保井架在 后续作业过程中安全可靠运行。
参考文献 ［１］ 魏辽，颜 廷 俊 ，刘宇．基于ＡＰＤＬ 的损伤
缺陷对Ｋ形井架受力影响分析［Ｊ］．石油 矿场机械，２０１０，３９（３）：５～８． ［２］ 赵焕娟，齐明侠，赵娜．钻机井架的可靠 性分析［Ｊ］．石油矿场机械，２０１０，３９（３）： ２２～２７．
图 ４ ２ ３ － １ Ｋ 型井架在额定载荷下的应力分布
图 ５ ２ ３ － １ Ｋ 型井架在额定载荷下的位移
熔 合 线 区 域 聚 集 的 过 程 ， 不 会 形 成 富 氢 区 ， 参考文献
同 时 也 不 会 有 淬 硬 组 织 的 产 生 。从 焊 接 工 ［１］ 周 振 丰 ， 张 文 铖 ． 焊 接 冶 金 与 金 属 焊 接
艺上看，第二层焊缝对前一层焊缝起到消
性［Ｍ］．机械工业出版社，１９８７．
工 业 技 术
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关于抽油机驴头绳架体焊接裂纹的研究①
高琳 （ 胜利油田纯梁采油厂采油二矿正南管理区 山东滨州 ２ ５ ６ ５ ０ ４ ）
摘 要：为解决抽油机制造过程中，驴头绳架体焊缝出现的延迟裂纹问题，本文通过分析其开裂机理及开裂原因，通过调整铸件热处理状
道对接焊缝，焊 接 材 料 为Ｅ５０１６焊条，３５０℃ 量高， 发 生 滞 后 相 变 。氢 在 奥 氏 体 中 的 溶 解
烘 干 。在 生 产 使 用 过 程 中 ， 时 有 在 搭 接 焊 缝 度大， 扩 散 速 度 慢 ， 而 在 铁 素 体 和 珠 光 体 中
处 靠 近 绳 架 体（ 铸 钢 件 ） 的 熔 合 线 上 出 现 裂 溶解度小， 扩散快。因 此 当 焊 缝 金 属 发 生 相
钢种，三大因素所起的作用程度是不同的。 连接，将会产生很大的拘束度，在焊接过程
对于绳架体其材料为ＺＧ２３０－４５０，含碳量在 中由于加热和冷却的不均匀，产生很大的
０．３％左右，强度为４５０ＭＰａ，因此它不属于高 焊接应力，由于受到拘束，就产生了很大的
强钢和淬硬倾向很大的钢种，虽然其热影 焊接残余应力。
（１）焊接材料：对于铸钢件来说，由于铸 造缺陷（ 气孔、缩孔、成分偏析、不良组织等） 的存在，一般应该采用低氢型焊条如Ｅ５０１５、 Ｅ５０１６，但对于焊缝与母材来说一般都要求 等 强 ， Ｚ Ｇ ２ ３ ０ － ４ ５ ０ 抗 拉 强 度 为 ４ ５ ０ Ｍ Ｐ ａ 。生 产 中我们采用Ｅ５０１６焊条，焊缝强度为５００ＭＰａ， 因此焊缝强度比母材偏高。
态及焊接工艺进行了分组试验，成功的解决了裂纹开裂的问题。
关键词： 绳架体 延迟裂纹 热处理 焊接工艺
中图分类号：ＴＧ１５
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２－３７９１（２０１１）０２（ｃ）－０１０３－０２
游梁式抽油机是油田采油机械的主力 裂纹问题可以判定氢和拘束应力起到关键
机型，而驴头绳架体是游梁式抽油机上的 的作用。
二层采用Ｅ５０１６焊接时，第一层焊缝就处于 “Ｅ４３０３焊条打底，Ｅ５０１６焊条进行第二层焊
第 二 层 焊 缝 的 的 熔 合 线 区 域 ， 其 组 织 为 低 接”的 工 艺 方 法， 可 以 有 效 的 解 决 绳 架 体 因
碳钢组织，因此焊缝金属与热影响区金属 热处理不完全产生焊缝冷裂纹。
发生滞后相变的时间差很小，不存在氢向
如表２所示。 ４ ． ２ 试验结果讨论
试验一结果说明铸件在出厂前所进行 的热处理很不完全，没有消除掉不良的铸 造组织和铸造残余应力，经重新正火后，组 织性能大大改善，所以开裂降低到正常的 范 围 。对 于 仍 有 开 裂 的 焊 缝， 这是因为在铸 造过程中，即使用同一炉钢液，由于浇注先 后的不同，后浇注的很可能产生一些比较 多的铸造缺陷，因此同样的焊接工艺有可
（上接 １０３ 页） （２）预热：对于受拘束较大，材料较易淬
硬的焊接结构，焊前一般要进行预热，以减 小 焊 后 残 余 应 力 和 淬 硬 组 织 的 产 生 。但 是 生产中若进行预热不易操作，因此生产中 就没有进行预热，这也是造成焊后拘束应 力大的一个主要原因。
４ 试验方法及结果讨论 ４ ． １ 综合上面的分析， 我们采取了以下几组 试验
（１）焊接顺序：绳架体焊接时，是先把与
的作用下形成裂纹，即可以说产生裂纹原 侧板相连接的两条角焊缝焊完（由定位工
因 就 是 由 钢 种 淬 硬 性 、氢 和 拘 束 应 力 这 三 装 决 定 ） ， 然 后 再 焊 搭 接 焊 缝 。因 此 ， 在 焊 搭
大因素综合作用的结果，但是对于不同的 接焊缝时，就相当于钢性固定的两个构件
强度， 能 够 符 合 等 强 原 则 。运 用 此 种 方 法 不
开裂的原因最主要一点是消除了熔合线附 ５ 结语
近区域的富氢区，这是因为用Ｅ４３０３焊条，
（１）铸件处焊缝熔合线开裂的主要原因
在 靠 近 铸 件 的 表 面 焊 上 薄 薄 的 一 层 ， 在 第 是 铸 件 出 厂 前 热 处 理 不 完 善 。（ ２ ） 采 用
从化验成分来看，碳的含量接近上限， 锰的含量偏低，可以说成分基本合格，对冷 裂纹的产生影响不大。 ３ ． ４ 热处理影响
铸钢件在铸造完成之后，必须进行热 处理，其中最常用的就是正火，以达到消除 应 力 和 改 善 组 织 的 效 果 。这 是 因 为 铸 钢 件 在铸造之后，其组织晶粒较粗大，有时有魏 氏体组织存在，如果不正火或正火不完全， 不良的铸造组织就得不到改善，焊接时就 极 易 开 裂 。通 过 硬 度 的 测 定 （ 见 表 １ ） ， 可 以 看 出硬度值是较大的，这说明铸件在出厂前 正火很不完全。 ３ ． ５ 焊接工艺影响
纹，不得不更换整个驴头部件，造成较大的 变时，焊缝中的氢就很快向滞后相变的热
经 济 损 失 ， 如 果 能 够 进 行 裂 纹 修 复 ， 可 以 带 影 响 区 扩 散， 在 熔 合 线 附 近 形 成 富 氢 区 。当
来较大的经济效益。
滞后相变的热影响区由奥氏体向马氏体转
变时，氢便以过饱和状态残留在马氏体中，
氢的作用，并能改善前层焊缝和热影响区 ［２］ 田 锡 堂 ．焊 接 结 构 ［Ｍ］．机 械 工 业 出 版
的组织。
社，１９８１．