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    D40地质管力学性能
    聊城市舜冶金属制品有限公司专业生产销售地质管、地质探管、地质钻管、Dz40地质管、Dz50地质管、Dz60地质管、R780地质管等。公司拥有雄厚的经济实力,并一直把质量第一、信誉至上作为经营宗旨,几年来赢得了客户、赢得了市场。主要生产外径177mm-377mm,壁厚16mm-100mm,外径精度±0.5%,壁厚精度±5%热轧中厚壁无缝钢管。公司产品广泛应用于石油、天然气、水等气体及流体输送,以及道路桥梁、化工、电力、造船、钢结构网架、机械制造、建筑、打桩等工程建设项目。
    D40地质管力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
    抗拉强度(σb)
    试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为:
    式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
    屈服点(σs)
    具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
    上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。
    屈服点的计算公式为:
    式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
    断后伸长率(σ)
    在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
    式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
    断面收缩率(ψ)
    在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:
    式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm2。
    硬度指标
    金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
    布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
    其计算公式为:
    式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; D--试验用钢球直径,mm; d--压痕平均直径,mm。
    测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
    钻杆(Drill pipe):钻孔工具中连接钻头、用以传递动力的杆件。 钻柱通常的组成部分有:钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是:(1)起下钻头;(2)施加钻压;(3)传递动力;(4)输送钻井液;(5)进行特殊作业:挤水泥、处理井下事故等。
    钻铤(drill collar):处在钻柱的最下部,是下部钻具组合的主要组成部分。其主要特点是壁厚大(一般为38~53mm,相当于钻杆壁厚的4~6倍),具有较大的重力和刚度,它在钻井过程中主要起以下几方面的作用:
    (1)给钻头施加钻压;
    (2)保证压缩条件下的必要强度;
    (3)减轻钻头的振动、摆动、和跳动等,使钻头工作平稳;
    (4)控制井斜。
    钻铤有许多不同的形状,如圆的、方的、三角形和螺旋形的。最常用的是圆形(平滑的)钻铤和螺旋形钻铤两种。
    套管(casing pipe):套在另一部件上的管子,断面为环形,用于保护其他设备的各种材质的圆管,多为铁,钢质。套管是放入裸眼的大直径管,并且需要使用水泥固定。油井设计者须设计套能够承受各种外力,如碰撞,爆裂,拉力等,以及化学侵蚀。
    在钻井过程中将套管固入井眼,可以起到稳定井眼的作用。套管作为井眼的重要组成部分有以下几个重要的作用:
    1. 防止井壁坍塌,隔离不同地层以防止地层之间液体对流,进而起到打钻时控制地层液体和压力作用。
    2. 套管还能够辅助地面井控设备和井下生产设备实现各自功能。
    3. 套管适用于不同井径,以及不同材质等级。
    管井沉淀管(grit compartment):
    位于管井最下部,用以容纳进入井内的沙粒和从水中析出的沉淀物的管段。
    在地质管、地质钻探管实际应用中:
    为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况,利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井,地质钻探用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材,主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作,工作条件极为复杂,钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用,还要受到泥浆、岩石磨损,因此,要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性,钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示,常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。钢管都以热处理状态交货。

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