特殊螺纹接头密封可靠性数值分析

申昭熙，王 鹏，李 磊，冯 春

（中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710065） ①

特殊螺纹接头密封可靠性数值分析

申昭熙，王 鹏，李 磊，冯 春

（中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710065）①

在实际加工中，金属对金属密封结构的特殊螺纹接头的参数是变化的，金属密封面上接触压力也是变化的。利用有限元概率分析功能建立了研究密封面上接触压力分布的方法，分析了特殊接头在锥度、密封直径、载荷等多个参数在随机变化条件下的密封面接触压力的分布规律，计算了密封可靠性。结果表明，不合适的螺纹参数匹配将导致密封面在拉伸载荷作用下失去密封能力。使用该特殊螺纹接头可靠性分析方法有助于优化螺纹密封结构与参数加工公差设计，进行管柱的可靠性设计与剩余寿命评估，提高接头的密封可靠性。

特殊螺纹接头；密封直径；有限元分析；接触压力

由于结构上的原因，APl螺纹接头的气密封性能、抗扭矩及压缩载荷的性能较差，不适用于有高气密封要求或复杂工况的深井、超深井。为此，各大油套管生产厂开发了带金属对金属密封的特殊螺纹接头，并得到广泛应用。

由于各接头生产厂设计的螺纹与密封结构不同，特殊螺纹接头密封可靠性不同。主要表现为：在密封试验中，有的试样通过了试验，另有一些试样却未能通过试验；检测评价合格的特殊螺纹接头在井下应用一段时候后，仍然有泄漏发生。这表明，按订货技术条件检测合格的特殊螺纹接头不能保证其性能合格，可靠性不能满足要求。……