特殊螺纹接头密封结构比对分析

• 作者: 冯耀荣 宋延鹏 林凯 王建东 秦长毅
• 来源期刊: 中国石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 接触压力 接触长度 密封结构 有限元方法 实物试验
• 年，卷（期）: 2010,（5）
• 页码范围: 126-130
• 分类号: TH13
• 字数: 3225字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2010.05.023

摘要

油套管特殊螺纹密封结构形式是影响密封性能的关键因素之一.采用有限元分析方法对比两种不同的主密封结构形式--锥面/锥面和弧面/锥面在上扣、拉伸、弯曲及内压加拉伸载荷条件下的接触压力、接触长度及沿主密封面泄漏穿透长度的变化,得到不同型面组合的密封能力随载荷的变化规律.得出新的密封准则为:密封接触表面之间的有效接触长度大于0.5 mm,接触压力最大与最小值之差是内压的5.8倍以上,在有效接触压力及长度范围内接触表面塑性应变控制在材料屈服点应变范围内,可使密封结构达到抗黏扣和消除密封间隙的目的.实物试验结果与数值模拟吻合较好,表明建立的模型正确,采用的方法合理;有限元模拟结果显示拉伸载荷对密封性能的影响显著高于弯曲载荷的.