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64 -， 基于CTOD试验的一种套管韧性分析 白 松 ，王双来2，杜志杰2 (1．西安石油大学机械工程学院，陕西 西安 710065； 2．西安摩尔石油工程实验室股份有限公司，陕西 西安 710065) 摘 要：以@339．7mmxl3．06mm规格TP140V套管为研究对象，采用三点弯曲试验测得套管裂纹试样的裂 纹尖端张开位移，分析了裂纹扩展阻力曲线及其特征值，确定了该套管的理论裂纹扩展条件。结果发现：该套管 管体与接箍的试验测得CTOD值都大于理论值，说明该套管的断裂韧性满足现场特定工况要求。 关键词：套管 ；裂纹尖端位移；裂纹扩展；断裂韧性 中图分类号：TG113．25+4 文献标志码：B 文章编号：1001—23l1(2016)05—0064—04 AnalysisofToughnessofaCertainType ofCasingBasedonCTOD test BAISong’，WANGShuanglai，DUZhijie。 (1．MechanicalEngineeringCollege，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an 710065，China； 2．Xi’anMaurerPetroleum EngineeringLaboratoryCo ．， Ltd．，Xi’an710065，China) Abstract：Takingthe中339．7mmxl3．06mmTP140Vcasingasastudyobject，thecracktipopeningdisplace· mentofthecasingcrackspecimenismeasuredbythethreepointbendingtest．Analyzedarethecrack propagation resistancecurveanditscharacteristicvalues，andsodeterminedarethetheoreticalconditionsforcrackpropagation ofthecasing．ItisfoundthattheCTOD valuesofboththecasingbodyandthecouplingmeasured inthetestare higherthanthetheoreticalvalues，which indicatesthatthefracturetoughnessofthecasingcan meetthespecific fieldworkingcondition． Keywords：casing；cracktipopeningdisplacement(CTOD)；crackpropagation：fracturetoughness 近年来油井管在使用过程中发生断裂引起井下 套管壁厚较小，不能满足冲击试验要求 ，难以 事故时有发生，油井管管材的可靠性越来越受到重 用线弹性断裂力学参量K来准确地描述并获得其 视。油井管材料选择和质量控制的主要依据仍然是 断裂韧性 ，只能用弹塑性断裂力学参量 -，积分和 夏比冲击试验所得的夏比冲击功值，然而在使用小 CTOD值来描述并得到相应的断裂韧性指标。本研 规模夏比冲击试验时有很多局限，这些试验不能再 究主要采用 CTOD试验来评价 339．7mmxl3．06 现实际构件的材料特性、尺寸效应、加载速率影响 m m 规格TP140V套管的断裂韧性。 和裂纹尖锐程度，夏比冲击功不足以确定临界裂纹 尺寸和制定缺陷的失稳条件。评价材料韧性的另一 1试样制备及试验过程 个方法是，确定不同温度下的断裂裂纹尖端张开位 CTOD特征值反映了材料抵抗裂纹扩展的能 移6(CTOD值)，然而很少有人利用 CTOD值评价 力，可称为裂纹扩展阻力；裂纹扩展阻力与裂纹扩