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鉆桿失效形式及原因分析

鉆桿的主要失效形式有斷裂、塑性變形(如彎曲)、絲扣嚴(yán)重磨損等。其中以斷裂這種失效形式較為嚴(yán)重。這種失效形式表現(xiàn)為當(dāng)鉆桿頭部的軸肩處承受較大的扭轉(zhuǎn)作用及沖擊力作用時(shí)，鉆桿便會(huì)在此處發(fā)生斷裂。斷裂發(fā)生后，三牙鉆頭由于和外界失去了連接，只能留在地層而無法取出，而三牙鉆頭的造價(jià)，這樣就會(huì)給客戶帶來相當(dāng)大的損失。

鉆具組合及鉆井工藝 鉆桿作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的細(xì)長彈性桿件，有其固有振動(dòng)頻率，鉆具的組合決定了此固有頻率。鉆桿旋轉(zhuǎn)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生縱向、橫向和扭轉(zhuǎn)3種形式的振動(dòng)，當(dāng)它們的頻率與固有頻率相吻合時(shí)則產(chǎn)生共振。共振的結(jié)果會(huì)在原來鉆桿疲勞應(yīng)力的基礎(chǔ)上附加一個(gè)額外的疲勞應(yīng)力，加速鉆桿的失效。采用螺桿鉆桿替代轉(zhuǎn)盤鉆定向井、水平井的鉆井工藝可以減少鉆桿的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞程度。

地址鉆桿失效原因我們可從兩方面來分析，人為因素和鉆桿本身存在的缺陷，鉆桿本身的缺陷又分設(shè)計(jì)缺陷和材料本身存在的缺陷。

   高爐高風(fēng)溫的重要載體     高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐的重要技術(shù)特征。風(fēng)高爐鉆桿溫是噴煤量、焦比、生高爐鉆桿產(chǎn)成本的主要技術(shù)措施。近幾年，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高爐的熱風(fēng)溫度逐年升高，高爐開口鉆桿，2007年重點(diǎn)企業(yè)熱風(fēng)溫度比上年25℃。特別是新建設(shè)的一批大高爐（大于2000立方米）熱風(fēng)溫度均超過1200℃，高爐開口鉆桿價(jià)格，達(dá)到水平高爐鉆桿。如2002年后，首鋼技術(shù)改造或新建高爐的高高爐鉆桿爐鉆桿熱風(fēng)溫度均實(shí)現(xiàn)高于1200℃的目標(biāo)。

   在一定冶煉強(qiáng)度下， 高爐有效容積與鼓風(fēng)動(dòng)能的關(guān)系 高爐適宜的鼓風(fēng)動(dòng)能隨爐容的擴(kuò)大而增加。爐容相近，矮胖多風(fēng)口高爐鼓風(fēng)動(dòng)能相應(yīng)增加。合理的理論燃燒溫度的選擇  風(fēng)口前焦炭和噴吹燃料燃燒所能達(dá)到的熱溫度，即假定風(fēng)口前燃料燃燒放出的熱量全部用來加熱燃燒產(chǎn)物時(shí)所能高爐鉆桿達(dá)到的爐料加熱和還原以及渣鐵溫度和成分、脫硫等產(chǎn)生重大影響。