油套管特殊螺纹接头密封结构有限元分析

"特殊螺纹接头密封结构比对分析 (2010年)，油套管，密封性能，有限元分析，锥面/锥面，弧面/锥面，接触压力，接触长度，密封间隙，实物试验" 这篇论文探讨了油套管特殊螺纹接头的密封结构对密封性能的影响，尤其是在不同工况下的表现。作者通过对比分析了两种主要的密封结构形式：锥面/锥面和弧面/锥面。这两种结构在上扣、拉伸、弯曲以及内压加拉伸载荷条件下的接触压力、接触长度和泄漏穿透长度的变化被详细研究。利用有限元分析方法，研究人员能够理解密封能力如何随着负载的变化而变化。 研究发现，有效的密封接触表面之间的接触长度至少需要0.5mm，接触压力的最大与最小值之差应大于内压的5.8倍。此外，为了确保密封结构既具有抗黏扣能力又能消除密封间隙，接触表面的塑性应变需控制在材料屈服点应变范围内。这些新的密封准则对于设计和优化螺纹接头的密封性能至关重要。 论文中的实物试验结果与数值模拟结果相吻合，验证了模型的准确性和所采用方法的合理性。研究还指出，拉伸载荷对密封性能的影响远大于弯曲载荷。这为实际工程应用提供了重要的理论依据，有助于提高油套管连接的可靠性和安全性。 该研究揭示了特殊螺纹接头密封结构设计的关键参数，并通过科学的计算方法提出了改善密封性的具体标准，对于提升石油工业中管柱的密封质量和降低泄漏风险具有重要意义。同时，这也为未来的螺纹接头设计和工程实践提供了有力的技术支持。