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《特殊螺纹接头扭矩的分析_吴稀勇》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、#12#焊管#第33卷第9期#2010年9月p试验与研究特殊螺纹接头扭矩的分析吴稀勇,闫龙,陈涛(天津钢管集团股份有限公司技术中心,天津300301)摘要:简要介绍了特殊螺纹接头的基本结构和特殊螺纹接头扭矩计算的重要意义。在试验与有限元分析的基础上,建立了特殊螺纹接头的扭矩计算方法。该方法是将特殊螺纹接头扭矩分成螺纹与台肩两部分,采用不同的摩擦系数对有限元模型计算上扣后对应的螺纹与台肩扭矩。最后验证了该计算方法的可靠性,结果表明,该方法的计算结果与试验结果相吻合,可以用于特殊螺纹接头扭矩的计算与预测。关键词:特殊螺纹接头;扭矩;有限元中
2、图分类号:TE931.2文献标志码:B文章编号:1001-3938(2010)09-0012-03AnalysisonTorqueofPremiumConnectionsWUX-iyong,YANLong,CHENTao(R&DCenterofTianjinPipe(Group)Corporation,Ltd.,Tianjin300301,China)Abstract:Thisarticlebrieflyintroducedbasicstructureofpremiumconnectionandsignificanceofcalcula
3、tingpremiumconnectiontorque.Basedonexperimentsandfiniteelementanalysis(FEA),thetorquecalculationmethodologyofpremiumconnectionswasproposed.Thetorquewasdividedintotwoparts:onefromthread,theotherfromtorqueshoulder,anddifferentfrictioncoefficientswereappliedtofitthetorquesf
4、romthreadandtorqueshoulderinFEA.F-inally,thereliabilityofthismethodwasvalidated;theresultsshowedthatcalculationvalueswereingoodagreementwithexperimentresults,anditcanbeappliedtocalculateandforecastpremiumconnectiontorque.Keywords:premiumconnections;torque;finiteelement0引
5、言面的研究却较少。一般实物试验可以得到扭矩值,但是大规模的实物试验需要花费大量的时间随着石油天然气工业的发展,深井、超深井、和财力。结合实物试验与理论分析,找出影响扭高温高压气井、热采井和含腐蚀介质的高难度井矩的因素,并确定之间的关系,以建立模型来分析的开发越来越多,在这些井况中API螺纹接头已预测扭矩,可以节省大量的时间。另外建立扭矩经不能满足使用要求,需要采用具备密封性能及计算的方法,可以研究影响扭矩大小的因素,有利其他要求的特殊螺纹接头。特殊螺纹接头性能的于特殊螺纹接头的结构设计与优化。本研究在分有限元分析,已有大量的研究,但一般
6、都集中在上析大量试验的基础上,结合有限元分析,提出了一扣、内压、外压、轴向压缩或拉伸等轴对称边界和种扭矩计算方法。[1-4]载荷的应力应变分析方面。在油田使用中,特殊螺纹接头时采用按扭矩上扣,不是API偏梯1特殊螺纹接头的扭矩形螺纹的按位置上扣。另外上扣扭矩的大小对接头的压缩性能和抗过扭能力都有影响,因而特殊特殊螺纹接头一般包括螺纹、金属-金属密封螺纹接头上扣扭矩是一个很重要的参数,但这方与扭矩台肩三部分。特殊螺纹接头的上扣过程可第33卷第9期吴稀勇等:特殊螺纹接头扭矩的分析#13#以分成两部分:在达到拐点扭矩之前的密封过盈和式中:T)
7、扭矩;螺纹过盈;达到拐点后的密封过盈、螺纹过盈和扭r)接触面的半径;矩台阶过盈。密封过盈、螺纹过盈和扭矩台阶过盈p)接触面传递的压力,即接触应力;均为锥对锥的过盈,其扭矩与过盈量是线性关系,s)接触面方向的长度;因而叠加之后仍然是线性。图1是特殊螺纹接头H)角度;扭矩随上扣圈数变化的典型曲线。从图1可知,扭L)摩擦系数。矩的大小时随圈数的变化线性增大,在扭矩曲线上存在一个拐点C,过了C点后,扭矩增大速度上升。2扭矩的计算与有限元模型对应于上扣过程,C点前是在达到拐点扭矩之前的密封过盈和螺纹过盈产生的扭矩,C点后是达到拐从图1可知,过了拐
8、点后,在扭矩台肩处,扭矩增大要比密封或螺纹处快。因而可以将整个上点后的密封过盈、螺纹过盈和扭矩台阶过盈产生的扣过程的扭矩计算式(1)分成两部分,即扭矩。对比可知,扭矩台阶过盈产生的扭矩增大速度远大于密封过盈
