【摘 要】
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石油工业是我国的支柱产业,油管失效的问题一直困扰着石油的正常生产,是影响生产的主要因素。近几年油管失效的事故越来越多,占检泵井数的26%以上,不仅严重影响原油的正常生
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石油工业是我国的支柱产业,油管失效的问题一直困扰着石油的正常生产,是影响生产的主要因素。近几年油管失效的事故越来越多,占检泵井数的26%以上,不仅严重影响原油的正常生产,还造成了巨大的经济损失。通过统计失效的油管,发现螺纹连接处是主要的失效部位。因此,研究油管螺纹的失效是十分必要的。为此,本文对油管螺纹的失效形式与机理、受载情况及预防失效的措施进行了研究。通过对失效油管的宏观与微观形貌的分析,油管螺纹啮合出的失效形式分为油管断裂、螺纹粘扣、螺纹刺坏。对每一种失效形式的原因进行了研究,其中,油管断裂失效的危害最大,主要是由于油管受到交变载荷的作用,油管脱扣失效主要是因为螺纹牙之间的磨损以及过大的接触应力,油管漏失主要是因为螺纹尺寸精度低。分析了油管轴向的静载荷与动载荷,建立了油管的总轴向载荷数学模型,分析了螺纹牙的受力与变形,建立了变形协调方程,分析了轴向力分布情况。利用三维软件建立了油管与接箍的三维模型,用ANSYS Workbench对螺纹的连接性能进行了分析,分析了不同厚度和不同直径的油管对螺纹连接性能的影响。本文提出了预防油管失效的措施,通过提高油管修复精度、改进上扣操作、采用大壁厚的油管等可以降低失效率。通过实验,比较其径向变形量,从而对措施进行验证。
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