API螺纹结构与性能分析

本文通过有限元法研究了API螺纹的结构与性能之间的关系,圆螺纹连接强度低是因为其牙侧角较大,拉伸时产生的径向分力大,使接箍外涨,管体内缩,内外螺纹承载面之间易产生相对滑动,从而大大降低螺纹的连接强度;而偏梯形螺纹密封性差的原因是在上扣和拉伸载荷作用下,各齿面上的接触压力严重不均匀分布,及螺纹配合后泄漏通道面积加要大于圆螺纹而造成的。这些结构上的缺陷影响了API螺纹接头的性能,使其不适用于一些工况恶劣的油气井。     

国内API套管接头螺纹密封性的研究现状与展望

在查阅文献的基础上,从API套管接头螺纹的密封机理、影响套管接头螺纹密封性因素以及目前研究套管螺纹密封性所采用的方法等方面,总结了API套管接头螺纹的密封性的国内研究动态,并提出几点建议。     

特殊螺纹接头接触应力计算与分析

为探究特殊螺纹接头的力学特性,针对生产完井管柱开展了螺纹接头接触应力分析。建立了生产完井管柱的数值分析模型并进行了管柱载荷分析,得到不同工况下油管接头的承载情况,基于弹性力学理论建立螺纹接头上扣扭矩、接触应力与过盈量之间的计算关系,应用静力学方法建立了特殊螺纹接头的数值分析模型,通过定义过盈量的方式模拟了特殊螺纹上扣过程,计算方法与结果分别得到了已有试验结果和理论分析的验证,证明了此方法在模拟特殊螺纹上扣过程时的可行性,并基于此结果进行了管柱载荷对接触应力的影响分析,结果表明轴向拉力和内压作用均会在一定程度上降低螺纹接头接触应力水平。     

API圆螺纹套管连接强度分析

API标准圆螺纹套管结构简单,加工制造容易,成本低,在国内外油气田上广泛使用。介绍了圆螺纹套管连接强度的影响因素及其发展趋势,讨论了在不同的粘扣、高温、高压等条件下的API圆螺纹套管连接强度,为圆螺纹套管在各油田的继续投入使用提供了技术支持。     

高强度特殊螺纹油管接头有限元分析

对高强度特殊螺纹N80油管接头采用有限元理论建模,通过材料非线性处理、几何非线性处理、摩擦边界处理和模型网格划分,依据ISO 13679-2002标准的CAL II级B系对接头进行常温下拉伸内压循环试验,分析螺纹接头在各种条件下的整体应力及其与密封圈的接触应力分布。结果显示在整个B系循环试验过程中,密封圈均保持了较高的接触应力(115MPa至304MPa不等),管内压力越高,密封圈的接触压力也越高,具有良好的自密封效果,同时对顶的端面作为辅助密封,在B系循环试验过程中也一直保持接触,接触应力维持在524MPa至671MPa之间,端面辅助密封也一直协同起作用。在上扣及循环载荷和内压作用下,接头上扣后的应力分布较合理,对顶端面互相作用产生的轴向应力对整个接头连接强度没有影响,接头在密封圈和端面的共同作用下具有良好的密封性能。     

不锈钢支管螺纹接头裂纹问题分析与改进

某船舶液压系统不锈钢支管螺纹接头焊接后进行紧密性试验时出现了裂纹问题。针对该问题,本文从接头原材料材质、加工流程等方面进行了分析,提出加大锻造比、增加原材料检验环节等改进方案。经试验、使用验证表明,改进后的方案能够规避加工过程带来的缺陷问题,避免后续出现类似问题。     

两种特殊的螺纹接头的对比分析

随着油井深度增加、环境不断恶化,按AP I标准生产的螺纹接头又难以满足油井的需要,新开发的特殊螺纹接头应用范围不断扩大。介绍了国外开发的2种典型特殊螺纹接头及其设计特点。特殊螺纹接头的市场前景广阔.本文对两种油、套管特殊螺纹接头进行了简单介绍,指出了在我国推广应用特殊螺纹接头油、套管的前景、发展方向和应注意事项。     

内压作用下API油管接头应力有限元分析

油气井生产过程中油管内部出现大范围的压力波动对油管接头的连接性能和密封提出了更高的要求。以API油管接头为研究对象,用非线性有限元分析方法,建立了油管接头有限元模型,分析了不同内压作用下接头螺纹的接触压力和应力分布。分析结果表明:在上扣及内压工况下,API油管接头螺纹接触压力及等效应力呈两端高,中间低的分布规律,接头两端的数值远大于中间段;接头螺纹应力值随内压的增大而增大。     

玻璃钢注水管柱螺纹接头受力分析研究

玻璃钢油管作为注水管柱可以有效解决由于注水水质不达标等问题造成的腐蚀结垢,进而延长注水管柱使用周期。但由于受到注水系统压力波动等影响造成玻璃钢油管丝扣承受着复杂的交变载荷,现场使用过程中螺纹脱扣失效的问题时有发生。为此本文主要采用弹塑性有限元法建立了玻璃钢油管接头接触受力的有限元模型,利用Abaqus有限元分析软件,对玻璃钢螺纹联接处在不同工况下的等效应力、等效应变和接触应力进行了分析研究,为玻璃钢油管的质量检测和油管失效断裂分析提供了一定的理论依据。     

基于ANSYS的钻柱变径接头螺纹三维有限元分析

随着能源需求的攀升和常规油气资源的衰竭,非常规能源的开发需求引导我国油气钻井正向深层/超深层进军。钻井面临更为复杂的地质工程条件,使得钻柱在工作过程面临更为严峻的考验。针对钻柱的关键薄弱点,即以钻柱变径接头螺纹为研究对象,建立了三维有限元计算模型,分析了不同载荷工况下的接头螺纹受力变形规律。结果发现：最大等效应力与扭矩载荷存在非线性的指数曲线关系;最大等效应力与压力载荷呈线性关系;定扭矩变拉力或者定扭矩-变压力复合载荷下,最大等效应力与拉力或者压力载荷成非线性2次多项式关系;定拉力-变扭矩复合载荷下,最大等效应力与扭矩载荷成非线性2次多项式关系。     

桩基钢筋笼直螺纹连接接头不合格原因分析

结合本工程桩基钢筋笼实际施工情况,对桩基钢筋笼主筋采用剥肋滚压直螺纹套筒连接接头,不合格的原因进行分析并总结。整理出一套提高桩基钢筋笼采用剥肋滚压直螺纹套筒连接接头合格率的控制要点。     

特殊螺纹油管接头密封性能及密封判据分析

锥面-锥面密封结构的特殊螺纹接头作为石油井管柱中常用的一种,在井下服役时,也会产生密封失效,为了保证特殊螺纹接头的安全使用,需研究特殊螺纹接头密封性能,并且能判断特殊螺纹接头密封性能的办法。依据理论研究为基础,通过有限元分析特殊螺纹接头密封性能,并通过密封接触能理论判断其密封性。结果表明:特殊螺纹接头主密封面上接触压力分布不均,拉力对密封性影响较小,内压在一定范围有助于密封,并提出当平均接触压力为拟密封压力的5.5倍时,特殊螺纹接头密封性能良好。     

锥形接头螺纹加工的一种新方法

锥形接头的螺纹加工是整个接头加工中最为关键、最为复杂、精度要求最高的一部分。螺纹加工的质量不好,就会导致电极在使用过程中,损耗增大,甚至折断、脱落。因此,接头的螺纹加工机床就成为了整个螺纹加工自动线中最重要的设备。吉林炭素集团于1999年末从日本不二越公司引进了一套具有90年代国际先进水平的锥形接头加工自动线,其中螺纹加工的方法与我厂现有的2条自动线的加工方法有所不同,本文将就此作一些比较。1　加工原理我厂现有的2条自动线在加工过程中,接头只是转动,不发生轴向移动。进刀滑台切削到位后,沿着接头母线方向行走一个螺距…     

纤维缠绕壳体接头螺纹结构受力后径向偏移分析

本文通过理论计算和应用通用大型有限元分析软件ANSYS对纤维缠绕接头螺纹结构受压后进行分析,得到螺纹结构的径向偏移量。结果表明,类似本文研究的空心筒形螺纹件,在受力后径向偏移较大;计算该螺纹结构的强度时,必须考虑径螺纹向弹性变形的影响。     

注塑机拉杆梯形螺纹端卸载槽的多目标优化

在用ANSYS软件对近卸载槽处梯形螺纹进行有限元分析的基础上,就拉杆梯形螺纹端卸载槽的几何特性建立其参数优化模型,以控制梯形螺纹在近卸载槽附近的最大应力、卸载槽的最大应力以及卸载槽加工量最小化为统一的目标函数.通过对拉杆在单向拉伸力作用下的多目标优化,使应力适当集中在拉杆卸载槽处,其最大应力比平均单向拉伸应力提高20%,拉杆梯形螺纹牙根在卸载槽处的最大应力降低52%,使卸载槽能够较好地发挥其卸载的作用.在偏载作用下,拉杆梯形螺纹牙根在卸载槽处的最大应力降低11.6%;并以优化结果为依据,分析了拉杆出现较大附加弯矩的原因.     

API压力容器定期检验标准及其与我国标准的比较

详细介绍了API在用压力容器检验标准的主要内容,简要介绍了我国的相关标准,并从多个角度对检验技术进行了对比分析,指出了我国相关标准的不足之处,并提出对我国检验技术发展和标准修订的建议.     

等深收敛螺纹的快速计算

通过对各行业应用螺杆挤出机实况及有关螺杆工作部分结构参数的分析,把某些参数作为设定常数,就可把复杂的公式简化,从而寻求出等深收敛螺纹的快速计算方法.采用本计算方法,不仅提高了计算速度,而且更便于 CAD 技术在螺杆设计中的应用.     

国标与API标准中安全泄放量计算的比较

对GB 150与API 520关于压力容器外部火灾工况下安全泄放量的计算进行了比较,提出了两者计算中公式选用、润湿面积、容器外壁修正系数取值的差别,并举例计算分析了两者的偏差,为今后实际工程中安全阀的泄放量计算和选型做好理论准备。     

温差变化工况下接管螺纹接头密封形式的改造

分析了温差变化工况下设备内部接管密封失效的原因,通过将传统平面密封形式改为函式的O形圈密封,将螺纹接头接管改为内外双套管等方式及将原普通螺纹接头改为O形圈函式密封和迷宫密封结合的特殊结构,解决了在温差变化工况下接头松动导致平面密封压力不足而产生泄漏的问题。