[發(fā)明專利]一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611228899.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN106840873B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李方坡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)試樣數(shù)量的確定

首先確定鉆桿剩余服役壽命預(yù)測(cè)的置信度和誤差，計(jì)算不同變異系數(shù)條件下需要的試樣數(shù)量最小值m；

2)試樣設(shè)計(jì)及制備

從同批次鉆桿中選擇服役條件最為惡劣的1～2根鉆桿，從鉆桿管端內(nèi)加厚過渡錐面消失部位向管體端延伸500mm范圍內(nèi)取樣，并加工成具有圓形橫截面的試樣；

3)試驗(yàn)載荷計(jì)算

依據(jù)實(shí)際工況，計(jì)算鉆桿在服役過程中承載的工作載荷；

4)試驗(yàn)加載步驟

a.基于步驟3)計(jì)算得到的工作載荷，采用步驟2)中的試樣測(cè)試鉆桿的疲勞壽命；

b.重復(fù)步驟a完成n件試樣的疲勞壽命測(cè)試，n的數(shù)值不小于7；

c.先計(jì)算n件試樣疲勞壽命測(cè)試結(jié)果的對(duì)數(shù)平均值及變異系數(shù)，如果變異系數(shù)小于m等于n時(shí)對(duì)應(yīng)的變異系數(shù)，則停止試驗(yàn)，如果變異系數(shù)大于m等于n時(shí)對(duì)應(yīng)的變異系數(shù)，則繼續(xù)增加試樣數(shù)量，繼續(xù)試驗(yàn)至試樣疲勞壽命的變異系數(shù)滿足變異系數(shù)小于m等于n時(shí)對(duì)應(yīng)的變異系數(shù)為止；

5)計(jì)算n件試樣疲勞壽命對(duì)數(shù)值平均值的概率密度函數(shù)，利用概率密度函數(shù)積分，獲得該載荷條件下所需可靠度下的疲勞壽命。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，置信度為95％，誤差為5％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，試樣兩端為圓柱，圓柱之間為與圓柱同軸設(shè)置的表面呈弧形的結(jié)構(gòu)，表面呈弧形的結(jié)構(gòu)的縱截面的弧形的曲率半徑R不小于40mm，表面呈弧形的結(jié)構(gòu)的橫截面的直徑最小為3.98mm；圓柱的直徑為10mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，圓柱的端部加工有30°的倒角，并且圓柱表面加工有螺紋。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，弧形表面的粗糙度為0.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，工作載荷包括拉應(yīng)力載荷和交變應(yīng)力載荷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆桿剩余壽命的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，概率密度函數(shù)f(x)為其中，x為對(duì)數(shù)平均值。