CN107402109A - 一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法 - Google Patents
一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107402109A CN107402109A CN201710797910.0A CN201710797910A CN107402109A CN 107402109 A CN107402109 A CN 107402109A CN 201710797910 A CN201710797910 A CN 201710797910A CN 107402109 A CN107402109 A CN 107402109A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- msub
- sealing surface
- special thread
- seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2853—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipe joints or seals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明属于油井管螺纹连接技术领域，公开了一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，通过自动上扣装置连续控制密封面接触长度、过盈量和平均接触应力，并定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，为定量评价特殊螺纹气密封性能和优化密封参数提供理论依据。本发明结构简单，操作方便，可连续定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，其劳动强度低，时间消耗短，工作效率高。
Description
技术领域
本发明属于油井管螺纹连接技术领域，尤其涉及一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法。
背景技术
特殊螺纹密封参数(密封接触长度和过盈量)直接影响螺纹气体泄漏率，密封参数设计不合理将诱发气井环空带压，影响气井安全。目前，主要通过有限元方法分析密封面接触应力来设计密封参数，再根据该密封参数制造全尺寸或缩小尺寸的特殊螺纹并开展气密封实验以验证密封参数设计是否合理。由于有限元方法往往需做出较多的简化和假设，因此通过接触应力间接优化特殊螺纹密封参数往往达不到预期效果。特殊螺纹密封性能可直接由螺纹气体泄漏率来表征，而目前缺乏能够连续改变特殊螺纹密封参数并动态测试其气体泄漏率的实验装置和方法，因而不利于特殊螺纹密封参数优化设计。
综合上述，现有技术存在的问题是：基于有限元的接触应力分析方法对于特殊螺纹密封参数设计存在局限性。因此开发一种能够连续改变特殊螺纹密封参数并能动态测试螺纹气体泄漏率的实验装置和方法，对于定量评价螺纹密封性能、优化密封参数具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法。
本发明是这样实现的，一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，所述连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法通过自动上扣装置连续控制密封面接触长度、过盈量和平均接触应力，并定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，为定量评价特殊螺纹气密封性能和优化密封参数提供理论依据。
进一步，所述连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法进一步包括以下步骤：
步骤一，打开高压气体阀门，使高压氮气通入气体腔室中，保持气体压力为PMPa，观察玻璃量筒中液面，待液面稳定上升时记录此时的时间为t0，同时读取玻璃量筒中液面高度为h0；继续观察液面高度，待液面上升至h1时记录此时时间为t1；若记量筒截面积即为S量，计算t0到t1这段时间内密封面气体泄漏的体积V1-1和气体泄漏率γ1-1；
步骤二，关闭阀门，打开密封帽并从注液孔重新注满液体腔室，再将密封帽拧紧；
步骤三，将步骤一中的气体压力保持为2P、3P···mP MPa，重复步骤八～步骤九，得到密封参数为L1、δr1、σc1时，密封气体压力为2P、3P···mP时的气体泄漏率γ1-2、γ1-3···γ1-m；
步骤四，通过自动上扣装置上扣，使其继续下转S/n，记录扭矩值为T2，读取刻度尺上数值为S2，可计算此时密封面接触长度、密封面径向过盈量和密封面平均接触应力；
步骤五，重复步骤一～步骤三，得到密封参数为L2、δr2、σc2时，密封气体压力为P、2P、3P···mP时的气体泄漏率γ2-1、γ2-2、···γ2-m；
步骤六，重复步骤四～步骤五，直到特殊螺纹接箍端和特殊螺纹管体端金属对金属密封副轴向最大接触长度达到设计值S，可得到密封参数分别为Li、δri、σci时，i＝3，····n，，密封气体压力为P、2P、3P···mP时的气体泄漏率γi-1、γi-2···γi-m，i＝3，····n；
步骤七，整理实验数据，得到不同密封参数和密封气体压力下的气体泄漏率；
步骤八，完成所有测试后，首先关闭阀门，将玻璃量筒装置拆除，利用排液孔将液体腔室中的液体完全排除，再通自动上扣装置将特殊螺纹管体端的螺纹段回扣至开始安装状态，最后拆除高压氮气装置。
步骤九，将装置恢复到实验前的状态，以便下次正常使用。
进一步，所述步骤一之前进一步包括以下步骤：
步骤1，将下部结构用螺栓固定在地面的固定钢板上；
步骤2，将上部结构和下部结构通过固定杆连接；
步骤3，连接注气孔外的压力表、阀门和氮气瓶，同时在排液孔外连接玻璃量筒，连接处用密封接头，将液体腔室壁罩安装在上部结构和下部结构上，并保证密封；
步骤4，设计特殊螺纹接箍端和特殊螺纹管体端金属对金属密封副轴向最大接触长度为S，并将其均等分成n份，每一份轴向长度为S/n；
步骤5，将特殊螺纹管体端***上部结构中心孔，通过自动上扣装置上扣使其下转h完成螺纹上扣，此时特殊螺纹管体端和特殊螺纹接箍端金属对金属密封副恰好接触，记录扭矩值为T0，读取刻度尺上数值为S0，T0即为螺纹扭矩；
步骤6，通过自动上扣装置继续上扣，使其下转S/n，记录扭矩值为T1，读取刻度尺上数值为S1，此时金属对金属密封已经形成，计算此时密封接触长度、径向过盈量和平均接触应力；
步骤7，从注液孔将液体注满液体腔室，将密封帽拧紧。
进一步，所述步骤6中计算此时密封接触长度、径向过盈量和平均接触应力，如下：
密封接触长度：
密封面径向过盈量：
δr1＝(S1-S0)sinα；
密封面平均接触应力：
式中：α—管体端和接箍端密封副配合锥度，°；
f—密封面摩擦系数，无量纲；
R—接箍端锥形凹槽口半径，mm。
进一步，所述步骤一中t0到t1时间内密封面气体泄漏的体积V1-1和气体泄漏率γ1-1用下式计算：
V1-1＝S量(h1-h0)；
γ1-1为密封面接触长度为L1、密封面径向过盈量为δr1、密封面平均接触应力为σc1、密封气体压力为P MPa时的气体泄漏率。
进一步，所述步骤四中计算此时密封面接触长度、密封面径向过盈量和密封面平均接触应力，如下：
密封接触长度：
密封面径向过盈量：
δr2＝(S2-S0)sinα；
密封面平均接触应力：
本发明的优点及积极效果为：通过自动上扣装置连续控制密封面接触长度、过盈量和平均接触应力，并定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，为定量评价特殊螺纹气密封性能和优化密封参数提供理论依据。本发明结构简单，操作方便，可连续定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，其劳动强度低，时间消耗短，工作效率高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的实验装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的图1的截面图。
图3是本发明实施例提供的密封面刚好接触图。
图4是本发明实施例提供的密封参数为L1、δr1、σc1时接触图。
图5是本发明实施例提供的密封参数为Li、δri、σci时接触图。
图6是本发明实施例提供的密封参数为Ln、δrn、σcn时接触图。
图7是本发明实施例提供的轴向接触长度与扭矩关系曲线图；
图中：(S0，T0)→(对应图3)；(S1，T1)→(对应图4)；(Si，Ti)→(对应图5)；(Sn，Tn)→(对应图6)。
图8是本发明实施例提供的轴向接触长度计算细部图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1-图8所示，本发明实施例提供的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的实验装置主要包括：特殊螺纹管体端1，管体端由下部锥体段、中部光滑圆柱段和上部外螺纹段组成，下部锥体段锥度为1/64～1/8，轴向长度为S，中部光滑圆柱段外径略小于圆孔直径d，长度为H-S，上部外螺纹段长度大于h+S。特殊螺纹管体端1上部可安装自动上扣装置8，可自动显示上扣扭矩值并与一旁的刻度尺4对应从而读取上扣时特殊螺纹管体端1的垂直位移。上部结构2，为环形，中部有直径为d的圆孔，圆孔内加工内螺纹，内螺纹与特殊螺纹管体端1上部外螺纹外径配套，圆孔高度为h，上部结构上面有注液孔10、刻度尺4，注液孔10上有密封帽11。下部结构3，中部有锥形凹槽，锥形凹槽锥度与管体端下部锥体段锥度相同，锥形凹槽高度大于2S，锥形凹槽部分模拟特殊螺纹接箍端，用于与特殊螺纹管体端1之间形成金属对金属密封副21，锥形凹槽底部有注气孔13，当特殊螺纹管体端1与接箍端形成金属对金属密封副21后，锥形凹槽下部剩余空间形成的气体腔室20，可由注气孔13注入高压氮气用于模拟油管内的高压气体，下部结构上带有排液孔12、注气孔13，排液孔12外侧通过密封接头18连接带有刻度的玻璃量筒9，玻璃量筒9最底刻度低于上部结构2上表面，注气孔13连接压力表14、阀门15、氮气瓶16，下部结构3与地面固定钢板6通过螺栓17连接。上部结构2和下部结构3之间通过上下带螺纹的固定杆22连接。特殊螺纹管体端1环周围与上部结构2和下部结构3之间形成的密闭空腔外有环形液体腔室壁罩5，与上部结构2和下部结构3接触处有环形密封圈7。
本发明实施例提供的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的实验装置包括：特殊螺纹管体端，由下部锥体段、中部光滑圆柱段和上部外螺纹段组成，特殊螺纹管体端上部安装自动上扣装置。上部结构，其上有注液孔、刻度尺，注液孔上有密封帽。下部结构，其上有排液孔、注气孔，排液孔外侧通过密封接头连接带有刻度的玻璃量筒，量筒最底刻度低于上部结构上表面，注气孔连接压力表、阀门、氮气瓶，下部结构与地面固定钢板通过螺栓连接。上部结构和下部结构之间通过上下带螺纹的固定杆连接。特殊螺纹管体端环周围与上部结构和下部结构之间形成的空腔外有环形液体腔室壁罩，与上部结构和下部结构接触处有环形密封圈。本发明结构简单，操作方便，可通过自动上扣装置连续控制密封面接触长度、过盈量和平均接触应力，并定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，为定量评价特殊螺纹气密封性能和优化密封参数提供理论依据。
本发明在一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的实验装置的基础上，公开了一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，主要包括以下步骤：
M1：将下部结构3用螺栓17固定在地面的固定钢板6上；
M2：将上部结构2和下部结构3通过固定杆22连接；
M3：连接注气孔13外的压力表14、阀门15和氮气瓶16，同时在排液孔12外连接玻璃量筒9，连接处用密封接头18，将液体腔室壁罩5安装在上部结构2和下部结构3上，并保证密封。
M4：设计特殊螺纹接箍端和特殊螺纹管体端1金属对金属密封副21轴向最大接触长度为S，并将其均等分成4份，每一份长度为S/4；
M5：将特殊螺纹管体端1***上部结构2中心孔，通过自动上扣装置8上扣使其下转h完成螺纹上扣，此时特殊螺纹管体端和特殊螺纹接箍端1金属对金属密封副21也恰好接触，记录扭矩值为T0，读取刻度尺4上数值为S0，T0即为螺纹扭矩；
M6：通过自动上扣装置8继续上扣，使其下转S/4，记录扭矩值为T1，读取刻度尺4上数值为S1，此时金属对金属密封已经形成，可计算此时密封接触长度、径向过盈量和平均接触应力，如下：
密封接触长度：
密封面径向过盈量：
δr1＝(S1-S0)sinα；
密封面平均接触应力：
式中：α—管体端和接箍端密封副配合锥度，°；
f—密封面摩擦系数，无量纲；
R—接箍端锥形凹槽口半径，mm；
M7：从注液孔10将液体注满液体腔室6，将密封帽11拧紧；
M8：打开高压气体阀门15，使高压氮气通入气体腔室20中，保持气体压力为P＝50MPa，仔细观察玻璃量筒9中液面，待液面稳定上升时记录此时的时间为t0，同时读取玻璃量筒9中液面高度为h0；继续观察液面高度，待液面上升至h1时记录此时时间为t1。若记量筒截面积即为S量，则t0到t1这段时间内密封面气体泄漏的体积V1-1和气体泄漏率γ1-1用下式计算：
V1-1＝S量(h1-h0)；
γ1-1即为密封面接触长度为L1、密封面径向过盈量为δr1、密封面平均接触应力为σc1、密封气体压力为P＝50MPa时的气体泄漏率。
M9：关闭阀门15，打开密封帽11并从注液孔10重新注满液体腔室19，再将密封帽11拧紧；
M10：将步骤M8中的气体压力保持为2P＝100MPa、3P＝150MPa、4P＝200MPa，重复步骤M8～M9，得到密封参数为L1、δr1、σc1时，密封气体压力为2P、3P、4P时的气体泄漏率γ1-2、γ1-3、γ1-4。
M11：通过自动上扣装置8上扣，使其继续下转S/4，记录扭矩值为T2，读取刻度尺4上数值为S2，可计算此时密封面接触长度、密封面径向过盈量和密封面平均接触应力，如下：
密封接触长度：
密封面径向过盈量：
δr2＝(S2-S0)sinα；
密封面平均接触应力：
M12：重复步骤M8～M10，得到密封参数为L2、δr2、σc2时，密封气体压力为P、2P、3P、4P时的气体泄漏率γ2-1、γ2-2、···γ2-4。
M13：重复步骤M11～M12，直到特殊螺纹接箍端和特殊螺纹管体端1金属对金属密封副21轴向最大接触长度达到设计值S，可得到密封参数分别为L3、δr3、σc3时，密封气体压力为P、2P、3P、4P时的气体泄漏率γ3-1、γ3-2···γ3-4和密封参数分别为L4、δr4、σc4时，密封气体压力为P、2P、3P、4P时的气体泄漏率γ4-1、γ4-2···γ4-4。
M14：整理实验数据，得到4组不同密封参数和密封气体压力下的气体泄漏率，见下表。
实验测试不同密封参数和密封气体压力下的气体泄漏率
M15：完成所有测试后，首先关闭阀门15，将玻璃量筒9装置拆除，利用排液孔12将液体腔室20中的液体完全排除，再通自动上扣装置8将特殊螺纹管体端1的螺纹段回扣至开始安装状态，最后拆除高压氮气装置。
M16：将装置恢复到实验前的状态，以便下次正常使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，其特征在于，所述连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法通过自动上扣装置连续控制密封面接触长度、过盈量和平均接触应力，并定量测试特殊螺纹密封面气体泄漏速率，为定量评价特殊螺纹气密封性能和优化密封参数提供理论依据。
2.如权利要求1所述的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，其特征在于，所述连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法进一步包括以下步骤：
步骤一，打开高压气体阀门，使高压氮气通入气体腔室中，保持气体压力为PMPa，观察玻璃量筒中液面，待液面稳定上升时记录此时的时间为t0，同时读取玻璃量筒中液面高度为h0；继续观察液面高度，待液面上升至h1时记录此时时间为t1；若记量筒截面积即为S量，计算t0到t1这段时间内密封面气体泄漏的体积V1-1和气体泄漏率γ1-1；
步骤二，关闭阀门，打开密封帽并从注液孔重新注满液体腔室，再将密封帽拧紧；
步骤三，将步骤一中的气体压力保持为2P、3P···mP MPa，重复步骤八～步骤九，得到密封参数为L1、δr1、σc1时，密封气体压力为2P、3P···mP时的气体泄漏率γ1-2、γ1-3···γ1-m；
步骤四，通过自动上扣装置上扣，使其继续下转S/n，记录扭矩值为T2，读取刻度尺上数值为S2，可计算此时密封面接触长度、密封面径向过盈量和密封面平均接触应力；
步骤五，重复步骤一～步骤三，得到密封参数为L2、δr2、σc2时，密封气体压力为P、2P、3P···mP时的气体泄漏率γ2-1、γ2-2、···γ2-m；
步骤六，重复步骤四～步骤五，直到特殊螺纹接箍端和特殊螺纹管体端金属对金属密封副轴向最大接触长度达到设计值S，可得到密封参数分别为Li、δri、σci时，i＝3，····n，，密封气体压力为P、2P、3P···mP时的气体泄漏率γi-1、γi-2···γi-m，i＝3，····n；
步骤七，整理实验数据，得到不同密封参数和密封气体压力下的气体泄漏率；
步骤八，完成所有测试后，首先关闭阀门，将玻璃量筒装置拆除，利用排液孔将液体腔室中的液体完全排除，再通自动上扣装置将特殊螺纹管体端的螺纹段回扣至开始安装状态，最后拆除高压氮气装置；
步骤九，将装置恢复到实验前的状态，以便下次正常使用。
3.如权利要求2所述的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，其特征在于，所述步骤一之前进一步包括以下步骤：
步骤1，将下部结构用螺栓固定在地面的固定钢板上；
步骤2，将上部结构和下部结构通过固定杆连接；
步骤3，连接注气孔外的压力表、阀门和氮气瓶，同时在排液孔外连接玻璃量筒，连接处用密封接头，将液体腔室壁罩安装在上部结构和下部结构上，并保证密封；
步骤4，设计特殊螺纹接箍端和特殊螺纹管体端金属对金属密封副轴向最大接触长度为S，并将其均等分成n份，每一份轴向长度为S/n；
步骤5，将特殊螺纹管体端***上部结构中心孔，通过自动上扣装置上扣使其下转h完成螺纹上扣，此时特殊螺纹管体端和特殊螺纹接箍端金属对金属密封副恰好接触，记录扭矩值为T0，读取刻度尺上数值为S0，T0即为螺纹扭矩；
步骤6，通过自动上扣装置继续上扣，使其下转S/n，记录扭矩值为T1，读取刻度尺上数值为S1，此时金属对金属密封已经形成，计算此时密封接触长度、径向过盈量和平均接触应力；
步骤7，从注液孔将液体注满液体腔室，将密封帽拧紧。
4.如权利要求3所述的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，其特征在于，所述步骤6中计算此时密封接触长度、径向过盈量和平均接触应力，如下：
密封接触长度：
<mrow>
<msub>
<mi>L</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
密封面径向过盈量：
δr1＝(S1-S0)sinα；
密封面平均接触应力：
<mrow>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>&pi;</mi>
<mi>f</mi>
<msubsup>
<mo>&Integral;</mo>
<mn>0</mn>
<mrow>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
</msubsup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>R</mi>
<mo>-</mo>
<mi>x</mi>
<mi> </mi>
<mi>t</mi>
<mi>a</mi>
<mi>n</mi>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mi>d</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
式中：α—管体端和接箍端密封副配合锥度，°；
f—密封面摩擦系数，无量纲；
R—接箍端锥形凹槽口半径，mm。
5.如权利要求2所述的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，其特征在于，所述步骤一中t0到t1时间内密封面气体泄漏的体积V1-1和气体泄漏率γ1-1用下式计算：
V1-1＝S量(h1-h0)；
<mrow>
<msub>
<mi>&gamma;</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>;</mo>
</mrow>
γ1-1为密封面接触长度为L1、密封面径向过盈量为δr1、密封面平均接触应力为σc1、密封气体压力为P MPa时的气体泄漏率。
6.如权利要求2所述的连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法，其特征在于，所述步骤四中计算此时密封面接触长度、密封面径向过盈量和密封面平均接触应力，如下：
密封接触长度：
<mrow>
<msub>
<mi>L</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<mi>cos</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
密封面径向过盈量：
δr2＝(S2-S0)sinα；
密封面平均接触应力：
<mrow>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>&pi;</mi>
<mi>f</mi>
<msubsup>
<mo>&Integral;</mo>
<mn>0</mn>
<mrow>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
</msubsup>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>R</mi>
<mo>-</mo>
<mi>x</mi>
<mi> </mi>
<mi>t</mi>
<mi>a</mi>
<mi>n</mi>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mi>d</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>.</mo>
</mrow>
2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710797910.0A CN107402109B (zh) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | 一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710797910.0A CN107402109B (zh) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | 一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107402109A true CN107402109A (zh) | 2017-11-28 |
| CN107402109B CN107402109B (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=60397887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710797910.0A Active CN107402109B (zh) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | 一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107402109B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279098A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-07-13 | 无锡市汇鼎金属制管有限公司 | 一种金属管用气压测漏装置 |
| CN109900441A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 中国石油大学(华东) | 一种测试非api管柱接头气密性的试验装置及试验方法 |
| CN110961933A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 台山市旺春达环保科技有限公司 | 一种滤芯组装生产线 |
| CN111337190A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-26 | 烟台得茂汽车零部件有限公司 | 一种用于模具密封帽检测装置 |
| CN111737905A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-02 | 重庆科技学院 | 一种预测油井管特殊螺纹泄漏速率的方法 |
| US11513027B1 (en) * | 2018-05-15 | 2022-11-29 | eWellbore, LLC | Triaxial leak criterion with thread shear for optimizing threaded connections in well tubulars |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010255707A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | 油井管用特殊ねじ継手の設計方法 |
| CN201705285U (zh) * | 2010-04-08 | 2011-01-12 | 李爱红 | 测试用闸阀 |
| US20120000273A1 (en) * | 2009-03-16 | 2012-01-05 | Noetic Engineering 2008 Inc. | Fixture for evaluating a metal-to-metal seal between tubular components and method of use of same |
| CN102455244A (zh) * | 2010-11-01 | 2012-05-16 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油套管接头密封检测装置 |
| CN103195295A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-10 | 西南石油大学 | 一种油井管螺纹接头密封性能测试方法 |
| CN103696705A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-02 | 天津商业大学 | 偏梯形特殊扣螺纹石油套管螺纹过盈量控制方法 |
| CN103994863A (zh) * | 2013-02-20 | 2014-08-20 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油套管螺纹连接气密封检测方法 |
| CN104573212A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油套管螺纹接头密封结构的优化设计方法 |
| CN104697713A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-06-10 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种测试特殊螺纹接头密封性的试验装置及试验方法 |
| WO2015176742A1 (en) * | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method for qualification testing of a tubular connector |
| JP2016090458A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 株式会社ジェイテクト | 気密性試験治具 |
-
2017
- 2017-09-06 CN CN201710797910.0A patent/CN107402109B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120000273A1 (en) * | 2009-03-16 | 2012-01-05 | Noetic Engineering 2008 Inc. | Fixture for evaluating a metal-to-metal seal between tubular components and method of use of same |
| JP2010255707A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | 油井管用特殊ねじ継手の設計方法 |
| CN201705285U (zh) * | 2010-04-08 | 2011-01-12 | 李爱红 | 测试用闸阀 |
| CN102455244A (zh) * | 2010-11-01 | 2012-05-16 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油套管接头密封检测装置 |
| CN103994863A (zh) * | 2013-02-20 | 2014-08-20 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油套管螺纹连接气密封检测方法 |
| CN103195295A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-10 | 西南石油大学 | 一种油井管螺纹接头密封性能测试方法 |
| CN103696705A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-02 | 天津商业大学 | 偏梯形特殊扣螺纹石油套管螺纹过盈量控制方法 |
| WO2015176742A1 (en) * | 2014-05-20 | 2015-11-26 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method for qualification testing of a tubular connector |
| JP2016090458A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 株式会社ジェイテクト | 気密性試験治具 |
| CN104573212A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 中国石油天然气集团公司 | 一种油套管螺纹接头密封结构的优化设计方法 |
| CN104697713A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-06-10 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种测试特殊螺纹接头密封性的试验装置及试验方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 许红林: "油套管特殊螺纹连接强度和密封理论研究", 《西南石油大学》 * |
| 许红林等: "油套管特殊螺纹球面对锥面密封性能理论分析", 《西南石油大学学报(自然科学版)》 * |
| 马艳琳等: "特殊螺纹气密封性能评价研究", 《石油管材与仪器》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279098A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-07-13 | 无锡市汇鼎金属制管有限公司 | 一种金属管用气压测漏装置 |
| CN109900441A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 中国石油大学(华东) | 一种测试非api管柱接头气密性的试验装置及试验方法 |
| US11513027B1 (en) * | 2018-05-15 | 2022-11-29 | eWellbore, LLC | Triaxial leak criterion with thread shear for optimizing threaded connections in well tubulars |
| CN110961933A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 台山市旺春达环保科技有限公司 | 一种滤芯组装生产线 |
| CN111337190A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-26 | 烟台得茂汽车零部件有限公司 | 一种用于模具密封帽检测装置 |
| CN111337190B (zh) * | 2020-02-26 | 2021-09-28 | 烟台得茂汽车零部件有限公司 | 一种用于模具密封帽检测装置 |
| CN111737905A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-02 | 重庆科技学院 | 一种预测油井管特殊螺纹泄漏速率的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107402109B (zh) | 2023-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107402109A (zh) | 一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的方法 | |
| CN103234890B (zh) | 低渗透煤体高压气体循环脉冲致裂增透实验装置 | |
| CN104034644B (zh) | 一种可快速测量孔隙率的多相渗流介质三轴应力渗流耦合试验装置 | |
| CN107091716A (zh) | 一种用于检测电池密封性的真空氦检装置和方法 | |
| CN201654010U (zh) | 一种堵漏试验仪 | |
| CN206546189U (zh) | 一种防腐阻尼转子流量计 | |
| CN102706779B (zh) | 一种测量二氧化碳在岩石中扩散系数的方法 | |
| CN108982230A (zh) | 一种pe管外压试验装置 | |
| CN207280702U (zh) | 一种连续测试特殊螺纹密封面气体泄漏率的实验装置 | |
| CN210598944U (zh) | 一种可溶性金属压裂球测试装置 | |
| CN211287645U (zh) | 大纵深水合物开采模拟装置 | |
| CN107389467A (zh) | 一种模拟乏燃料包壳高温机械性能试验的装置 | |
| CN204903490U (zh) | 裂缝性致密油藏双围压多功能岩芯夹持器及实验装置 | |
| CN203101377U (zh) | 一种耐高压三维物理模拟气藏开发实验装置 | |
| CN202453158U (zh) | 金属波纹管补偿器快速检漏工装 | |
| CN106053244A (zh) | 盐穴储油库围岩自平衡式三轴压缩试验装置和试验方法 | |
| CN208396691U (zh) | 用于测试天然气井雾化效果的模拟实验装置 | |
| CN206740719U (zh) | 一种液体脱硫剂室内评价装置 | |
| CN204214835U (zh) | 高温高压裂缝封堵模拟装置 | |
| CN201561809U (zh) | 热电阻式测温装置 | |
| CN105003250A (zh) | 煤岩层卸压钻孔变形监测装置及方法 | |
| CN2851571Y (zh) | 毛细管传压筒 | |
| CN201661265U (zh) | 钻孔注水试验胶囊栓塞的供气测压装置 | |
| CN205981934U (zh) | 低温储罐内胆耐压试验用打压工装 | |
| CN206017543U (zh) | 一种减震器气门嘴 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |