新型修井机井架动静态应力测试分析

大型修井机井架强度是保证修井正常作业的安全指标，为了更好地了解新开发的修井机井架特性，也为了更好地改进设计。生产厂家对新研制的修井机井架进行了最大负荷下的静态应力测试和额定负荷下的动态应力测试试验。

井架的主要参数

该井架为2节伸缩，前扇全开口形，工作高度为17.8m，倾角为5.7℃，额定负荷400KN，最大负荷680KN，井架主肢截面是长方形的16Mn型钢。

测试仪器介绍

仪器采用聚航科技多通道的JHDY动态应变仪，配有专门的数据采集及处理软件，实时显示储存数据。应变片采用90°双应变片，单点温度补偿。

应力测试分布

为准确方便地测试出该井架的受力状态，在测试前，找出该井架受力较大的点和面作为测点。但是，由于实际制造完成后的井架与理论计算模型之间存在差异，因此，除了上述分析找出的点和面外，还根据井架的结构特点，增加了理论分析点以外需测量校核的点。测点主要分布在井架承载的各立柱上，有5个截面，共计40个测点。

应力测试过程

井架在最大负荷（680KN）下的静态应力测试

测试过程为，卸载-仪器调零-记载-载荷稳定-记录数据-停止。共测了3组数据，数据的重复性良好。

井架在额定负荷（400KN）下的动态应力测试

测试过程为，卸载-仪器调零-开始记录-加载并起升-在一定高度下停止-记录完毕。仪器记录了大钩起升和下降全过程中测点的应力权限。

结论

1.该型井架在最大载荷工况下的最大应力为203Mpa，发生在井架上节2根后退的下部以及井架下节2根后腿的下部。该值超过了标准规定的应力极限，应对其结构进行改造。

2.井架在上下节连接的销轴处受力较大。

3.井架在额定载荷下，各立柱在起升阶段的动载系数小于1.1；在下降阶段的最大值动载系数为1.3，在设计时应引起注意。