專(zhuān)利名稱(chēng)：一種評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油設(shè)備領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)設(shè)備，特別涉及一種評(píng)價(jià)抽油 光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
抽油^L井一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外油田的主要采油方式。隨著當(dāng)前深油 井、稠油井和高含水井的不斷增多，合金涂層光桿以其優(yōu)異的防腐耐磨性 能得到了廣泛使用。但由于合金涂層的制備過(guò)程使得光桿基體與涂層之間 呈現(xiàn)冶金結(jié)合，涂層的存在對(duì)抽油光桿的疲勞性能的影響也越來(lái)越關(guān)鍵，
油田現(xiàn)場(chǎng)80。/。以上的光桿斷裂為卡子下方IO公分范圍內(nèi)的彎曲疲勞斷裂。 目前并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)合金涂層光桿疲勞性能的實(shí)驗(yàn)方法，各大油田和
光桿生產(chǎn)廠家的通用方法依然是采用普通光桿疲勞性能的測(cè)試方法，即主
要參考SY/T5029-2006抽油桿標(biāo)準(zhǔn)，采用拉-拉疲勞試驗(yàn)來(lái)考察光桿的疲
勞性能和使用壽命。
但事實(shí)上這種拉-拉疲勞試驗(yàn)方法考察的疲勞性能大都決定于光桿的
抗拉強(qiáng)度，而這種方法反映不出涂層對(duì)疲勞性能真正的影響。
而對(duì)于合金涂層抽油光桿，由于涂層與基體之間材質(zhì)的顯著差異和冶
金結(jié)合，涂層相對(duì)易于出現(xiàn)疲勞源并迅速擴(kuò)展進(jìn)入基體，使得涂層光桿的
彎曲疲勞斷裂要明顯高于普通無(wú)涂層光桿。因此，必須確定一種有效評(píng)價(jià)
抽油光桿涂層對(duì)其疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一 種評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它能夠通過(guò)結(jié)合拉-拉 疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的支座及壓頭，進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲 勞試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)抽油光桿卡子下方10公分范圍內(nèi)的彎曲疲勞過(guò) 程的模擬，采用本實(shí)用新型設(shè)備可以有效地評(píng)價(jià)涂層對(duì)抽油光桿疲勞強(qiáng)度 的影響。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 本實(shí)用新型一種評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)、拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)和待測(cè)試樣，所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)包 括施壓滾輪、壓頭卡子和三點(diǎn)彎曲支架及支撐滾柱，所述拉-拉疲勞試驗(yàn) 機(jī)包括上夾具，所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的施壓滾輪和壓頭卡子裝配為一體并 安裝在拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，所述上夾具通過(guò)傳感器及連接線和 控制系統(tǒng)連接，所述試樣橫放在三點(diǎn)彎曲支架的支撐滾柱上，施壓滾輪正 對(duì)才奉狀疲勞試樣。所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括基座，所述基座兩端分別設(shè)置有支撐柱，支撐柱頂 端安裝有頂座，所述上夾具安裝在頂座上；基座上、兩個(gè)支撐柱之間安裝 有三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)基座，所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)基座兩端分別安裝有三點(diǎn)彎 曲支架，所述三點(diǎn)彎曲支架頂端安裝支撐滾柱，所述試樣橫放在支撐滾柱 上。所述試樣兩端分別安裝有試樣端防護(hù)卡。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為將將三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的施壓滾輪和壓頭卡 子組裝后一起裝入拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，而將棒狀疲勞試樣橫放 在三點(diǎn)彎曲支架的支撐滾柱上后，用試樣端防護(hù)卡將試樣兩端進(jìn)行安全防 護(hù)固定，即采用金屬片將兩端輕輕固定，防止試樣位置出現(xiàn)意外移動(dòng)或飛 濺，但固定程度不能阻礙試驗(yàn)過(guò)程中的正常運(yùn)動(dòng)。通過(guò)控制系統(tǒng)和施壓滾 輪進(jìn)行彎曲載荷、頻率和位移的控制，使得試樣在一定頻率彎曲載荷F作 用下隨著壓頭做循環(huán)彎曲疲勞運(yùn)動(dòng)。其中滾輪直徑D、跨距Ls、彎曲載荷 F、頻率和位移的設(shè)定需結(jié)合實(shí)際情況、GB/T 14452金屬?gòu)澢W(xué)性能試 驗(yàn)方法、和SY/T5029抽油桿標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮。在試驗(yàn)結(jié)果的判定上，以試 樣完全斷裂或表面出現(xiàn)明顯裂紋時(shí)對(duì)應(yīng)壓頭的位移作為標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是1. 便于真實(shí)反映涂層對(duì)抽油光桿疲勞性能的影響，有利于篩選涂層和 控制產(chǎn)品質(zhì)量；2. 有利于油田現(xiàn)場(chǎng)選擇合金涂層抽油光桿，減少?gòu)澢跀嗔训氖鹿省?br>
圖l是本實(shí)用新型所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)施壓滾輪、2壓頭卡子、3三點(diǎn)彎曲支架、4支撐滾柱、5上夾 具、6傳感器及連接線、7控制系統(tǒng)、8試樣、9基座、IO支撐柱、ll頂座、 12三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)基座、13防護(hù)卡。圖2是本實(shí)用新型所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖 對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖l所示，本實(shí)用新型一種評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí) 驗(yàn)設(shè)備，包括三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)、拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)和待測(cè)試樣，所述三點(diǎn) 彎曲試驗(yàn)機(jī)包括施壓滾輪1、壓頭卡子2和三點(diǎn)彎曲支架3及支撐滾柱4, 所述拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)包括上夾具5,所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的施壓滾輪和壓 頭卡子裝配為一體并安裝在拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，所述上夾具通 過(guò)傳感器及連接線6和控制系統(tǒng)7連接，所述試樣8橫放在三點(diǎn)彎曲支架 的支撐滾柱上，施壓滾輪正對(duì)棒狀疲勞試樣。所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括基座9，所述基座兩端分別設(shè)置有支撐柱10,支撐 柱頂端安裝有頂座ll,所述上夾具安裝在頂座上；基座上、兩個(gè)支撐柱之 間安裝有三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)基座12,所述三點(diǎn)彎曲試-瞼機(jī)基座兩端分別安裝 有三點(diǎn)彎曲支架，所述三點(diǎn)彎曲支架頂端安裝支撐滾柱，所述試樣橫放在 支撐滾柱上。所述試樣兩端分別安裝有試樣端防護(hù)卡13。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為將將三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的施壓滾輪和壓頭卡 子組裝后一起裝入拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，而將棒狀疲勞試樣橫放 在三點(diǎn)彎曲支架的支撐滾柱上后，用試樣端防護(hù)卡將試樣兩端進(jìn)行安全防 護(hù)固定，即采用金屬片將兩端輕輕固定，防止試樣位置出現(xiàn)意外移動(dòng)或飛 賊，但固定程度不能阻礙試驗(yàn)過(guò)程中的正常運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型所述實(shí)驗(yàn)設(shè) 備的原理如圖2所示，通過(guò)控制系統(tǒng)和施壓滾輪進(jìn)行彎曲載荷、頻率和位
移的控制，使得試樣在一定頻率彎曲載荷F作用下隨著壓頭做循環(huán)彎曲疲 勞運(yùn)動(dòng)。其中滾輪直徑D、跨距Ls、彎曲載荷F、頻率和位移的設(shè)定需結(jié) 合實(shí)際情況、GB/T 14452金屬?gòu)澢W(xué)性能試驗(yàn)方法、和SY/T5029抽油 桿標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮。在試驗(yàn)結(jié)果的判定上，以試樣完全斷裂或表面出現(xiàn)明顯 裂紋時(shí)對(duì)應(yīng)壓頭的位移作為標(biāo)準(zhǔn)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)、拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)和待測(cè)試樣，所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)包括施壓滾輪、壓頭卡子和三點(diǎn)彎曲支架及支撐滾柱，所述拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)包括上夾具，其特征在于所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的施壓滾輪和壓頭卡子裝配為一體并安裝在拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，所述上夾具通過(guò)傳感器及連接線和控制系統(tǒng)連接，所述試樣橫放在三點(diǎn)彎曲支架的支撐滾柱上，施壓滾輪正對(duì)棒狀疲勞試樣。
2、 如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè) 備，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括基座，所述基座兩端分別設(shè)置有支撐 柱，支撐柱頂端安裝有頂座，所述上夾具安裝在頂座上；基座上、兩個(gè)支 撐柱之間安裝有三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)基座，所述三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)基座兩端分別 安裝有三點(diǎn)彎曲支架，所述三點(diǎn)彎曲支架頂端安裝支撐滾柱，所述試樣橫 放在支撐滾柱上。
3、 如權(quán)利要求2所述的評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè) 備，其特征在于所述試樣兩端分別安裝有試樣端防護(hù)卡。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種評(píng)價(jià)抽油光桿涂層對(duì)疲勞強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)、拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)和待測(cè)試樣，三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)包括施壓滾輪、壓頭卡子和三點(diǎn)彎曲支架及支撐滾柱，拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)包括上夾具，三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的施壓滾輪和壓頭卡子裝配為一體并安裝在拉-拉疲勞試驗(yàn)機(jī)的上夾具中，上夾具通過(guò)傳感器及連接線和控制系統(tǒng)連接，所述試樣橫放在三點(diǎn)彎曲支架的支撐滾柱上，施壓滾輪正對(duì)棒狀疲勞試樣。通過(guò)結(jié)合拉-拉疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的支座及壓頭，進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)抽油光桿卡子下方10公分范圍內(nèi)的彎曲疲勞過(guò)程的模擬，采用本實(shí)用新型設(shè)備可以有效地評(píng)價(jià)涂層對(duì)抽油光桿疲勞強(qiáng)度的影響。
文檔編號(hào)G01N3/34GK201215539SQ200820108178
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者吳振寧, 張庚娟, 斌 田, 黃錦濱 申請(qǐng)人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司