隧道地質鉆桿內外螺紋的相關知識點介紹

　　隧道地質鉆桿內外螺紋是地質勘探、煤礦勘探等生產過程中的重要工具之一。目前，國內煤礦鉆探研究所研制的地質鉆桿一般用熱鐓粗工藝生產，這種工藝存在的主要不足之處是鉆桿的長度尺寸和熱敏粗過程溫度難以準確控制、易于產生組織的過熱和過燒，嚴重損傷鉆桿的強韌性，生產效率較低；針對上述問題，國內鉆探設備研究單位采用等離子焊接方法生產了地質鉆桿，但這種焊接接頭質量不穩定，再現性較差，生產效率也較低。而且用這些工藝方法生產的鉆桿勘探作業過程載荷復雜，工作環境惡劣，存有質量隱患，甚至會斷裂失效，危及生產安全，從而影響了深層勘探用大直徑地質鉆桿的批量生產。
 

　　隧道地質鉆桿內外螺紋接頭材質的影響：失效鉆桿接頭化學成分、力學性能以及顯微生織均符合APISPEC5DP及相關標準的規定，且具有較高的沖擊韌性0℃平均沖擊功為119J)。區此，可以排除由于接頭材料質量不合格導致鉆桿接頭失效的可能性。
 

　　鉆桿受力情況及鉆桿接頭外徑的影響鉆具在不同的井深位置，所受應力是不同的。在定向井、水平井中除井口位置的鉆桿承受的扭矩和拉力大，從造斜點鉆進到穩斜段的鉆桿還要承受交變彎曲應力的作用，這部分鉆桿所承受的復合應力比任何位置的鉆桿承受的復合應力都要大，并且容易形成疲勞損傷。
 

　　有限元分析結果表明，外螺紋接頭在受到復合載荷作用下，應力集中區域仍在螺紋大端第12螺紋處。在接頭螺紋內徑不變的情況下，將104.8mm標準外徑增加至108mm時，能夠有效防止內螺紋接頭脹扣，但將導致螺紋應力增加。當鉆桿在彎曲井段承受的交變復合應力起出一定值時，鉆桿接頭應力集中部位首先發生疲勞損傷，形成疲勞裂紋，甚至斷裂。