Stresa koncentrācijas punkts
Urbju apkaklesun urbšanas caurules tiek pakļautas dažādiem spriegumiem urbšanas darbību laikā, bet sprieguma koncentrācijas punkti starp abām sastāvdaļām atšķiras. Urbju apkakles, kurām ir biezas sienas un stingras, saskaras ar sprieguma koncentrāciju galvenokārt to savienojumos un virsmas iezīmēs. Vītņotie savienojumi starp urbšanas apkakles sekcijām ir īpaši jutīgi pret sprieguma koncentrāciju to ģeometrisko pārrāvumu dēļ. Šīs vietas ir pakļautas noguruma plaisām, īpaši cikliskās slodzes apstākļos.
Turpretim urbšanas caurulēm ir vienmērīgāks sprieguma sadalījums visā garumā. Tomēr noteiktos punktos tie joprojām ir pakļauti stresa koncentrācijai. Instrumentu savienojumi, kur savienoti cauruļu posmi, ir primārie sprieguma koncentrācijas punkti. Šie savienojumi piedzīvo augstu sprieguma līmeni šķērsgriezuma laukuma maiņas un vītņotu savienojumu klātbūtnes dēļ.
Vēl viena būtiska atšķirība sprieguma koncentrācijas punktos ir saistīta ar to attiecīgajām funkcijām urbšanas mezglā. Urbšanas apkakles ir paredzētas, lai nodrošinātu uzgaļa svaru un uzturētu taisnu urbumu. Rezultātā tie piedzīvo lielāku spiedes spriegumu un lieces momentus, īpaši urbšanas auklas apakšas tuvumā. Tas var izraisīt spriedzes koncentrēšanos vietās, kur urbja apkakle saskaras ar urbuma sienu vai piedzīvo smagu smaguma pakāpi.
No otras puses, urbšanas caurules galvenokārt tiek izmantotas griezes momenta un šķidruma spiediena pārvadīšanai. Tie piedzīvo stiepes spriegumus urbja virknes augšējās daļās un ir pakļauti cikliskam lieces spriegumam rotācijas dēļ. Līdz ar to sprieguma koncentrācijas punkti urbšanas caurulēs bieži ir saistīti ar vietām ar lielu izliekumu vai vietām, kur caurule piedzīvo ievērojamus lieces momentus.
Virsmas stāvoklim ir nozīme arī stresa koncentrācijā. Tā kā urbšanas apkakles ir biezākas un izturīgākas, tās ir mazāk pakļautas virsmas bojājumiem apstrādes un transportēšanas rezultātā. Tomēr visas virsmas nepilnības vai korozijas bedres var darboties kā stresa koncentrācijas punkti. Urbšanas caurules ar plānākām sienām ir neaizsargātākas pret virsmas bojājumiem, kas var radīt lokalizētas sprieguma koncentrācijas zonas gar caurules korpusu.
Lūzuma punkts: urbja apkakle pret urbšanas cauruli
Lūzuma punkti atšķiras to atšķirīgās ģeometrijas, slodzes apstākļu un materiāla īpašību dēļ. Urbju apkaklēm, kas ir biezākas un stingrākas, parasti ir lūzuma punkti savienojumos vai to tuvumā. Vītņotie savienojumi, jo īpaši pēdējā savienotā vītne, ir izplatītas vietas, kur rodas noguruma plaisas un izplatās. Cikliskiem spriegumiem uzkrājoties, šīs plaisas var augt un galu galā izraisīt pilnīgu lūzumu.
Tās lūzuma virsma bieži parāda gan noguruma, gan pārslodzes atteices pazīmes. Lūzuma noguruma daļa parasti ir gluda, un tajā ir redzamas pludmales zīmes vai svītras, kas norāda uz plaisu augšanas progresīvo raksturu.
Turpretim urbšanas caurulēm parasti ir lūzuma punkti, kas ir vairāk sadalīti visā to garumā. Lai gan instrumenta savienojumi joprojām ir kritiskas vietas noguruma atteices gadījumā, arī pats caurules korpuss ir jutīgs pret lūzumiem. Tas jo īpaši attiecas uz vietām, kur caurulei ir liels lieces spriegums vai kur virsmas bojājumi ir radījuši sprieguma koncentrācijas punktus.
Lūzumu mehānisms urbšanas caurulēs bieži ietver nelielu plaisu rašanos ārējā virsmā, kas pēc tam izplatās uz iekšu. Šo procesu ietekmē urbšanas darbību laikā piedzīvoto slodžu cikliskais raksturs, tostarp rotācija, spriegojums un liece. Plaisai augot, samazinās efektīvais caurules šķērsgriezuma laukums, kas galu galā noved pie pilnīgas atteices.
Vigor nodrošinās jums uzticamu risinājumu, lūdzu, sazinieties ar mums painfo@vigorpetroleum.com
