评估石油井架工作寿命及可靠性的新方法

茅 2 5卷 第 5期 石 油 机 械 1 9 9 7． 评估石油井架工作寿命及可 靠性 的新方法 l 8 l 裴 峻 峰 杨 其 俊 — i 材料的情蚀是石油井架的主要破坏形 式之一。依据井架材料腐蚀率来研究井架的极 限 工作寿命及 可靠性 的变化规律具有普遍意义。根据井架材料腐蚀研究的成果 ，结台有 限元计算、 结构可靠性舟析等方法 ， 探讨 了A形井架的极限工作寿命及可靠性变化规律 ， 指 出谊 类型井架的 极限工作寿命为 5 O 阜左右，而对于某一具体井架，其 工作寿命 则须视 实际工作状况和损伤状况 而 定。 主题词 井架 腐蚀 肪腐 寿命 可靠性 _ ·· ‘⋯ ·--_-_ _一 石 油井 架 的 正 常 工 作 年 限 究 竟 是 多 少 ?这 是 一 个必须尽快弄清楚的问题。如果井架的正常工作 寿命 已经 达到 ，却仍 让其 继续 工作 ，则会有 发生 事 故 的危 险 ；若井 架 尚未达 到正常 的工 作寿命 却让其 报废 ，又会造成浪费。石油井架长年累月在野外工 作 ， 构件普遍存在腐蚀。因此，可以从研究腐蚀的 影响人手 ， 研究腐蚀引起的构件截面的减小和强度 的降低，从而求得井架的极限工作寿命。如果要评 价某一具体井架的情况，则应在此基础上 ，再考虑 其实际工作情况和损伤状况来确定其工作寿命 井架 的腐蚀 问题 1 ．井 架腐 蚀特点 腐蚀类型很多 ，井架在工作中可发生如下腐蚀： ( 1 )均匀腐蚀 ：其特点是暴露于腐蚀环境的金 属整个表面以大体相同的速率腐蚀 ，其程度可用单 位面积的失重或平均腐蚀程度来表示 。 ( 2 )点腐蚀 ：由于划痕、刮漆等因素 ，在金属 表面产生坑点等局部腐蚀 ，比均匀腐蚀更危险。 ( 3 )缝隙府蚀 ：如焊缝间由于焊接粗糙而积水 所引起的腐蚀。 ( 4 )沉积腐蚀：如由于钻井液喷射到井架上使 沉积 物周 围积水 造成 的腐 蚀 。 ( 5 )躏蚀疲劳 ：当金属构件受交变载荷时 ，材 料发生变化并导致损伤 ， 若有腐蚀点存在 ，则破坏 I ： } I ； } ／ 速率会显著增大，这一现象称为腐蚀疲劳。 ／ 井架腐蚀主要是大气腐蚀。构件腐蚀速度和材 料类型、气候、大气成分以及 当地气候条件有关。 我国 油 田分 布 很广 ，井 架 材 料 主 要 是 1 6 M n和 A 3 钢，它们在不同大 气条件下 的腐 蚀率可用下式计 算 D =A ( 1 ) 式中 D——腐蚀深度 ．／ m a ......