在對(duì)接頭施加扭矩產(chǎn)生預(yù)載荷時(shí),管子外螺紋端承受軸向壓力,311變扣接頭,在螺紋中間部位及管端之間存在的螺紋牙側(cè)面間隙逐漸閉合,直到螺紋牙側(cè)面(包括中間部位的)后對(duì)預(yù)載荷起反作用為止。在施加拉伸載荷時(shí),螺紋中間部位及接箍外端面之間存在的螺紋牙側(cè)面間隙也逐漸閉合,直到螺紋牙側(cè)面(包括中間部位的)后對(duì)拉伸載荷起反作用為止。由于螺紋中間部位傳遞絕大部分的拉伸載荷,峰值載荷比普通螺紋的載荷要低,從而減少接箍向外脹大和螺紋脫扣的危險(xiǎn)。再者,螺紋軸向載荷分布得以改善,誠少了局部應(yīng)力集中現(xiàn)象,變扣接頭,從而獲得較高的疲勞抗力。通常特殊螺紋接頭采用的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括一個(gè)尖銳的轉(zhuǎn)角,以產(chǎn)生密封作用。然而,這種密封設(shè)計(jì)在尖銳的相交處易受高度應(yīng)力集中破壞。用于F0X接頭的密封倒圓輪廓是由外螺紋端帶光滑曲線輪廓與接箍相對(duì)應(yīng)的密封輪廓表面相嚙合構(gòu)成的
密封結(jié)構(gòu)
特殊螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)不是單純依靠螺紋配合和螺紋密封脂,而采用主密封結(jié)構(gòu),如金屬密封或彈性密封。
主密封結(jié)構(gòu)類型可分為:
錐面-錐面,
球面-錐面,
球面-曲面,
金屬對(duì)金屬密封結(jié)構(gòu)是由光滑的金屬表面彈性過盈配合而實(shí)現(xiàn)密封。帶這種密封結(jié)構(gòu)的接頭不靠螺紋牙側(cè)面相互咬和,PAC變扣接頭,也不靠密封脂的封堵間隙作用來密封。
彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)較為簡單,即在接箍內(nèi)表面加工一個(gè)或多個(gè)環(huán)形槽,槽內(nèi)填充聚四氟乙烯,接頭內(nèi)外螺紋連接后,彈性密封環(huán)切斷,堵塞了螺紋間隙從而形成密封作用。其壽命有限,一般只作為輔助密封或封隔介質(zhì)用。
扭矩臺(tái)肩設(shè)計(jì)
API螺紋接頭對(duì)上扣機(jī)緊扭矩難以有效控制,而且也不能承受較高的扭矩負(fù)載。
特殊螺紋接頭,為了克服API接頭的不足難以適應(yīng)油田開采的需求,增加扭矩臺(tái)肩,保證上扣許用扭矩值范圍寬又能圣人苛刻的開采環(huán)境,有良好的超扭矩阻抗性能。扭矩臺(tái)肩的設(shè)計(jì),需要吃力好它與螺紋、密封結(jié)構(gòu)的相互位置關(guān)系,達(dá)到如下要求:一、保證街頭蜜蜂功能完好,包括上扣時(shí)密封面配合良好和承載時(shí)不會(huì)造成密封面關(guān)鍵部位塑變降低密封性能;二、控制上扣機(jī)緊扭矩,限定螺紋機(jī)緊過盈量,提高螺紋抗粘扣能力;三、有可靠的承受超扭矩載荷能力。扭矩臺(tái)肩設(shè)計(jì)好壞,直接影響接頭的連結(jié)性能。設(shè)計(jì)好可以保證接頭的氣密封性、連接強(qiáng)度、抗粘扣、耐應(yīng)力腐蝕等使用性能,還可以提高接頭抗壓縮及彎曲變形能力甚至抗熱沖擊能力,螺紋接頭在熱采井中受熱沖擊作用產(chǎn)生很大的拉伸和壓縮熱應(yīng)力,所以扭矩臺(tái)肩應(yīng)能承受超過材料屈服強(qiáng)度的壓應(yīng)力
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