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题名电动压裂泵排出法兰断裂原因分析与预防措施
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作者
王波
赵崇胜
黄鲲鹏
吴强
谭添尹
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机构
中国东方电气集团公司四川宏华电气有限责任公司
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2023年第11期98-104,共7页
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基金
2019年第一批省级工业发展项目(金经信发(2019)10号)。
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文摘
针对电动压裂泵排出法兰多次断裂,为了找到断裂原因并采取有效预防措施避免类似故障再次发生,对断裂的排出法兰进行化学成分、拉伸、冲击和金相分析检测,计算了排出法兰密封圈限位槽最小截面上顶点处等效应力,为101.12 MPa,并与其许用应力进行对比,计算得到许用工作静套压为323 MPa;使用SolidWorks Simulation计算了排出法兰的位移、应力分布以及疲劳寿命(大于13888 h)。结果表明,排出法兰最大应力位于密封圈限位槽最小截面上顶点处,其等效应力满足现场压裂施工一般工况下使用要求,排出法兰材料冲击功20 J,低于技术要求的27 J,水击现象使压强增加21.6 MPa;设计不合理和高压件安装不合理等多种因素共同作用导致疲劳裂纹扩展引起断裂失效。通过理论计算和排出法兰材料性能检测,找到了断裂失效原因并提出了预防措施。研究结论可为同类典型的可拆卸螺母锤接头总成结构的设计、强度分析和现场使用提供参考。
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关键词
电动压裂泵
排出法兰
断裂
疲劳寿命
ACME螺纹
水击
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Keywords
electric fracturing pump
discharge flange
fracture
fatigue life
ACME screw
water hammer
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分类号
TH123
[机械工程—机械设计及理论]
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