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隔水管伸缩接头密封性能分析

[来源:/]    [日期:2016-01-19 10:08]    [热度:]
  本文介绍深水钻井隔水管伸缩接头的密封结构及其密封机制,确定伸缩接头密封圈密封失效模式和失效判据;以隔水管伸缩节密封环为研究对象,利用ABAQUS软件建立其有限元分析模型,分析密封环在不同压力和不同摩擦力下的密封性能。结果表明,压力、摩擦因数均对伸缩接头密封圈最大接触应力有一定的影响,正常使用范围内,能够保证其正常密封性能;压力一定,剪切应力随着摩擦因数的增加先缓慢减小后显著增大。
  伸缩接头安装于海洋隔水管系统的顶部,上部挠性接头与隔水管短节之间,用于补偿钻井船的升沉运动,提供分流器与隔水管的连接方式,同时为隔水管辅助管线至钻井船柔性软管提供终端。在海洋石油钻井中,钻井液通过伸缩接头时,伸缩节密封环失效或压力系统失效导致大量钻井液泄漏事故发生。
  目前国内外学者对隔水管连接单元的密封有了一定的研究。国外Upton对隔水管伸缩接头密封装置失效进行了调研,并从安装、操作、维修、监测及后台控制系统等角度提出了可提高伸缩接头密封系统可靠性的做法;Montgomery对隔水管接头节流压井管线密封及失效形式展开了研究;Cary提出了隔水管接头密封失效的修复方案。国内张怡等人对隔水管Y型密封圈及副主管线双弹性体密封圈进行了有限元分析。然而针对隔水管伸缩接头密封性能的研究却很少。
  远大供水采用ABAQUS软件,对隔水管伸缩接头密封环进行有限元分析,确定伸缩接头密封环的失效模式与失效判据,探讨驱动压力和摩擦因数对伸缩接头密封环密封性能的影响,为伸缩接头密封结构的参数设计提供参考。
关键字:伸缩接头,伸缩节
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