油套管联接拧紧扭矩的计算方法.pdf

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1、Vo1．36NO．5华东理工大学学报(自然科学版)(NaturalScienceEdition)737201O一1OJournalofEastChinaUniversityofScienceandTechnology文章编号：1006—3080(2010)05—0737—06油套管联接拧紧扭矩的计算方法陈守俊，李强，张毅，安琦(1．华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237；2．无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司，江苏无锡214028)摘要：油套管联接过程中，拧紧扭矩是影响油套管联接质量的主要因素之一。在弹性力学的基础上，结合厚壁圆筒理论，根据螺纹牙的几何尺寸，建立了数学模型，通

2、过计算每圈螺纹牙表面的摩擦扭矩，得到油套管上扣时所需拧紧扭矩的计算公式。建立了能够模拟螺纹拧紧过程的摩擦力测试试验装置，试验测得了螺纹牙接触表面的摩擦因数。以P一110S油套管为计算实例，将理论计算得到的拧紧扭矩与实际操作中的上扣扭矩进行比较，结果表明所建立的理论模型及计算公式是合理的，此研究为计算油套管上扣扭矩提供一种精确的计算方法。关键词：油套管联接；拧紧扭矩；理论模型；摩擦因数；计算方法中图分类号：TH131．3；TH123．4；TE256．9文献标志码：ACalculationMethodofTighteningTorqueonThreadedConnectionsCHENSh

3、ou-jun，LIQiang，ZHANGYi，ANQi(1．SchoolofMechanicalandPowerEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China；2．WuxiSeamlessOilPipeCo．，Ltd，Wuxi214028，Jiangsu，China)Abstract：Tighteningtorqueisoneofthemainfactorsthataffecttheconnectionqualityinthreadedconnections．Onthebasisofe

4、lasticmechanicsandbyuseofthethick—walled—cylindricaltheory，ananalyticalmodelwasestablishedaccordingwiththegeometricparametersofthreadtooth，andthenthecalculationmethodoftighteningtorqueonthreadedconnectionswasobtainedbycalculatingthefrictionaltorqueoneachthreadedsurface．Moreover，thefrictioncoeffi

5、cientonthecontactthreadedsurfacewasalsomeasuredbyexperimenta1test．TakingP一110Sthreadedconnectionasacalculatingexampleandcomparingthetighteningtorqueobtainedbyanalyticalmodelwiththemake—uptorqueinapplication，theanalyticalmodelandcalculationmethodproposedinthispaperarereasonableanditoffersanaccura

6、temethodtocalculatethemake—uptorqueinthreadedconnections．Keywords：threadedconnections；tighteningtorque；analyticalmodel；frictioncoefficient；calculatingmeth0dAPI圆螺纹在油套管方面的应用至今已有60矩过小，管体和接箍不能紧密配合，在使用过程中容年的历史Ⅲ。目前石油工业中大约80的油管失易发生泄漏、滑脱；上扣扭矩过大，又容易使套管螺效发生在油管螺纹的联接处。影响油套管联接质纹发生粘扣、撕裂等失效。因此，如何确定合适的上量的因素有许多，

7、上扣扭矩就是其中之一。上扣扭扣扭矩一直是国内外研究的重点。收稿日期：2010—01—19作者简介：陈守俊(1985一)，男，上海人，博士生，研究方向为高钢级防硫油管粘扣机理及预防措施。通讯联系人：安琦，E—mail：anqi@ecust．edu．ell738华东理工大学学报(自然科学版)第36卷王刑等研究了螺距和锥度误差对螺纹牙过固的静配合。盈分布的影响，求出了由于过盈产生的接触压力，进而推导出了上扣扭矩，从理论上揭示了螺距和锥度引●误差对扭矩