某HL级35CrMo抽油杆断裂原因分析

肖雯雯，许艳艳，李芳，唐海飞，蔡锐

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司中国石油天然气集团公司管材研究所石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

摘 要：通过化学成分分析、金相分析、力学性能测试等方法对某失效抽油杆的材料进行检验;采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析等手段分别对断口形貌及表面腐蚀产物进行了分析;通过硫化氢应力腐蚀试验,对抽油杆材料的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能进行评价。结果表明:该失效抽油杆的化学成分及拉伸性能均符合相关标准要求,组织无异常,表面硬度较高;断口表面存在两个特征完全不同的区域,其中一个区域断口平整,表面发黑,有明显的腐蚀产物,而另一个区域则有剪切唇,无明显的塑性变形,表面无明显的腐蚀产物,属典型的疲劳断口;硫化氢应力腐蚀试验后,抽油杆试样均发生了断裂。该抽油杆的抗硫化氢应力腐蚀开裂性能较差,其发生断裂的主要原因为前期的硫化氢应力腐蚀开裂导致抽油杆强度降低,并形成应力集中,后期在交变载荷作用下发生疲劳断裂。

关键词：抽油杆;硫化氢;应力腐蚀;断裂;疲劳;应力集中;