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鉆桿為什么會斷裂?如何避免?

發(fā)布時間: 2023-08-01 作者: 分享到:
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鉆桿..可怕的失效形式是鉆桿的斷裂。鉆桿在導(dǎo)向、定向鉆進鋪管過程中一但斷裂,將會對工程造成嚴重影響,不僅是經(jīng)濟上的損失,而且影響工期,失去信譽,后果不堪設(shè)想。因此,作為施工企業(yè),一定要學(xué)會如何正確地選擇和使用鉆桿;而作為鉆桿生產(chǎn)廠家,要知道非開挖工程對鉆桿的特殊要求,生產(chǎn)出高強度、高彈性和高可靠性的鉆桿。

鉆桿失效(主要是斷裂)產(chǎn)生的原因:除鉆桿自身質(zhì)量問題外,施工中不當?shù)牟僮魇鞘广@桿失效的主要原因。

1、 鉆桿主要失效形式及原因分析

非開挖導(dǎo)向、定向鉆進用鉆桿往往在受到較大拉力和扭力作用的同時,還受到彎曲力的作用。鉆桿通過曲線段時,鉆桿被迫彎曲,弧線內(nèi)側(cè)受壓應(yīng)力作用,弧線外側(cè)受拉應(yīng)力作用。當鉆桿在曲線段旋轉(zhuǎn)時,桿體就受到拉壓交變應(yīng)力的作力,而鉆孔曲率半徑越小交變應(yīng)力就越大。研究表明,這個交變應(yīng)力達到一定值后,就極容易使鉆桿產(chǎn)生疲勞裂紋。鉆桿剛開始產(chǎn)生的疲勞裂紋疲勞裂紋非常微小,肉眼很難發(fā)現(xiàn),但疲勞裂紋發(fā)展速度極快,..表現(xiàn)為突然的脆性斷裂。試驗證明,鉆桿受交變應(yīng)力作用而疲勞斷裂是非開挖鉆桿斷裂失效的主要原因。很多鉆桿在施工導(dǎo)向孔時發(fā)生斷裂事故就佐證了這一結(jié)論。

目前我國的非開挖施工隊伍有很多是經(jīng)驗豐富素質(zhì)高的專業(yè)公司,但更多的是臨時拼湊起來的沒有任何施工經(jīng)驗和技術(shù)的隊伍,他們往往連鉆桿(或鉆孔)的曲率半徑都沒聽說過,讓他們來指揮非開挖施工是造成鉆桿斷裂的人為方面的主要原因。

2、 避免鉆桿非正常失效的措施

根據(jù)鉆桿的失效原因分析,鉆桿除正常磨損而失效外,鉆桿的非正常失效原因可分為為兩個方面:工人操作原因和鉆桿自身質(zhì)量原因。因此,我們可以從提高鉆桿質(zhì)量和規(guī)范操作兩方面來避免鉆桿非正常失效。

3、提高鉆桿質(zhì)量

鉆桿材料選擇:為適應(yīng)非開挖導(dǎo)向、定向鉆桿的受力分析,鉆桿桿體應(yīng)有較高的抗拉強度、較好抗彎性能和較好的沖擊韌性。桿體材料應(yīng)選擇中碳合金結(jié)構(gòu)無縫鋼管,合金元素中應(yīng)含有Cr、Mo等元素以提高材料的抗拉強度和沖擊韌性,含有Mn、Si等元素以提高材料的彈性(即抗彎性能)。有時還含有微量的B、V等元素以提高材料的淬透性。常用的桿體材料有:36Mn2V、35CrMo、42MnMo7、35CrMnSi、45MnMoB。

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