CN111754651B - 一种虚拟紧密距测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟紧密距测量方法，测量同一生产线上连续生产的多根圆螺纹外螺纹接头的螺纹环规，计算多个螺纹环规的实际紧密距值的算术平均值SAVG作为虚拟紧密距测量前的基准值；然后在生产过程中，测量任意一个外螺纹接头1在设计位置的顶径值；取全圆周上MRPmax和MRPmin的算术平均值；最后计算得到螺纹接头紧密距。本发明通过简单计算取得螺纹接头紧密距值，在充分保证该值与实物量具测量结果一致性的前提下，解决了使用螺纹量规检测紧密距耗时耗力，测量重复性差，测量时容易划伤螺纹的问题，保证了螺纹加工的质量。

Description

一种虚拟紧密距测量方法
技术领域
本发明属于石油螺纹测量技术领域，具体涉及一种虚拟紧密距测量方法。
背景技术
石油管螺纹是带有一定锥度的螺纹。为保证石油管在钻采过程中的安全，在各类标准及规范中对石油管螺纹各项参数均有明确的检测要求，来确保石油套管连接螺纹的加工尺寸精度和互换性，以提高石油管螺纹连接的安全可靠性。
螺纹参数中，紧密距是评价螺纹加工质量、螺纹磨损或者变化情况非常重要的一个参数。根据API(美国石油标准学会)Spec 5B-2008《套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范》及API Spec 7-2-2008《旋转台肩式螺纹连接的加工、测量和检验规范》中要求，紧密距是指按标准规定使用专用的螺纹量规与对应规格的螺纹接头进行紧密旋合后，通过测量量规端面和接头端面之间的轴向距离，各类标准给出了紧密距合格范围。
现有的石油管螺纹紧密距测量存在下述问题：测量耗时长，测量的重复性和稳定性差，大尺寸量规笨重测量困难，测量时容易划伤螺纹等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种虚拟紧密距测量方法，通过测量螺纹其他参数，建立数学模型的方法，虚拟的计算出相应的紧密距，并且计算数据与实际测量的紧密距一致性好，解决了上述问题，实现快速测量。
本发明采用以下技术方案：
一种虚拟紧密距测量方法，测量同一生产线上连续生产的多根圆螺纹外螺纹接头的螺纹环规，计算多个螺纹环规的实际紧密距值的算术平均值SAVG作为虚拟紧密距测量前的基准值；然后在生产过程中，测量任意一个外螺纹接头在设计位置的顶径值；取全圆周上MRPmax和MRPmin的算术平均值；最后计算得到螺纹接头紧密距。
具体的，测量同一生产线上连续生产的3～50根圆螺纹外螺纹接头。
具体的，螺纹接头紧密距S0具体为：
Figure BDA0002519401190000021
其中，SAVG为输入的紧密距数值，δ为平均顶径修正系数，MRPnom为基面顶径的名义值，T为管子螺纹接头的实测锥度。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种虚拟紧密距测量方法，通过计算取得紧密距值，测量人员可以根据该数据直接判断该圆螺纹接头紧密距是否符合要求，故本发明在充分保证石油管圆螺纹紧密距虚拟测量与实物量具测量结果一致性，即准确性好的前提下，解决紧密距测量需要大量实物量具、测量耗时长，测量重复性和稳定性差，大尺寸量规笨重测量困难；测量时容易划伤螺纹等问题。
进一步的，对同一生产线上开始正常生产的螺纹接头连续进行3～50根，可检测螺纹接头参数趋于平稳，将紧密距参数测量的外在干扰因素降至最低，将紧密距参数的波动控制到一定范围内。
综上所述，本发明通过简单计算取得螺纹接头紧密距值，在充分保证该值与实物量具测量结果一致性的前提下，解决了使用螺纹量规检测紧密距耗时耗力，测量重复性差，测量时容易划伤螺纹的问题，保证了螺纹加工的质量。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所示测量紧密距的示意图；
图2本发明实施例所示测量螺纹顶径的示意图，其中，(a)为测量螺纹椭圆度的示意图，(b)为测量螺纹顶径的示意图。
其中：1.外螺纹接头；2.螺纹环规；3.紧密距；4.顶径量规；5.螺纹顶径；6.MRPmax；7.MRPmin。
具体实施方式
本发明提供了一种虚拟紧密距测量方法，通过螺纹量规测量生产线少量螺纹接头紧密距，再测量后续螺纹接头螺纹顶径最大值和最小值，应用数学模型计算取得对应螺纹接头的紧密距值，替代了通过螺纹量规测量紧密距值的测量方式。本发明可计算完成石油管螺纹紧密距测量，在充分保证石油管螺纹紧密距测量准确性的前提下，解决螺纹接头紧密距测量耗时长，测量的重复性和稳定性差，大尺寸量规笨重测量困难；大尺寸偏梯形螺纹量规测量时容易划伤螺纹等问题。
请参阅图1和图2，螺纹接头包括外螺纹接头1、螺纹环规2和紧密距3，螺纹环规2设置在外螺纹接头1和紧密距3之间，图2为测量螺纹顶径的示意图，利用顶径量规4置于外螺纹接头1上测量螺纹顶径5，沿外螺纹接头1将顶径量规4旋转一周测得最大螺纹顶径MRPmax6和最小螺纹顶径MRPmin 7。
本发明一种虚拟紧密距测量方法，应用同一生产线上连续生产的多根圆螺纹外螺纹接头1，应用螺纹量规中的环规连续测量上述外螺纹接头1上螺纹环规2的实际紧密距值，计算其算术平均值SAVG作为虚拟紧密距测量前的基准值，在该生产线之后生产过程中，测量任一外螺纹接头1在设计位置的顶径值；取全圆周上MRPmax和MRPmin的算术平均值；计算得到螺纹接头紧密距，依据标准判断该螺纹接头紧密距检测结构是否符合标准要求，达到控制螺纹接头加工质量的目的。
螺纹接头紧密距可通过下述数学模型计算取得：
Figure BDA0002519401190000041
其中，S0为计算得到的紧密距数值，SAVG为输入的紧密距数值，δ为平均顶径修正系数，MRPnom为基面顶径的名义值，T为管子螺纹接头的实测锥度。
在应用虚拟紧密距测量方法控制螺纹接头的紧密距时，需要保证所用螺纹环规的各项参数符合标准要求，且在测量同一生产线上连续生产的多根圆螺纹外螺纹接头紧密距之前，须保证测量的前一根圆螺纹外螺纹接头各项螺纹参数符合标准要求，包括紧密距检测。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以生产线上生产规格为
Figure BDA0002519401190000042
LC的API Spec 5B标准螺纹接头为例，在生产线上首检标准规定的全部项目合格后，连续检测10根螺纹接头的紧密距，且紧密距符合API Spec 5B标准标准要求，即在±3.175mm范围内，将10根螺纹接头的紧密距值求算数平均值SAVG，从第11根起仅需要使用顶径量规对每根螺纹接头测量MRPmax和MRPmin，
Figure BDA0002519401190000051
LC规格的螺纹接头基面顶径的名义值可从API Spec 5B标准查得138.41mm，代入螺纹接头紧密距计算数学模型，即可得这根螺纹接头的紧密距值，后续螺纹接头依此操作。
综上所述，本发明一种虚拟紧密距测量方法，通过测量中径参数应用数学模型计算得到螺纹接头紧密距值，在充分保证该值与实物量具测量结果一致性的前提下，降低了检测人员劳动强度，节约了检测时间，避免了螺纹量规检测紧密距时容易划伤螺纹的风险，保证了螺纹加工的质量。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种虚拟紧密距测量方法，其特征在于，测量同一生产线上连续生产的多根圆螺纹外螺纹接头(1)的螺纹环规(2)，计算多个螺纹环规(2)的实际紧密距值的算术平均值SAVG作为虚拟紧密距测量前的基准值；然后在生产过程中，测量任意一个外螺纹接头(1)在设计位置的顶径值；取全圆周上最大螺纹顶径MRPmax和最小螺纹顶径MRPmin的算术平均值；最后计算得到螺纹接头紧密距，螺纹接头紧密距S0具体为：
Figure FDA0003482789580000011
其中，SAVG为输入的紧密距数值，δ为平均顶径修正系数，MRPnom为基面顶径的名义值，T为管子螺纹接头的实测锥度。
2.根据权利要求1所述的虚拟紧密距测量方法，其特征在于，测量同一生产线上连续生产的3～50根圆螺纹外螺纹接头(1)的螺纹环规(2)。
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