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隔水管伸缩接头密封性能分析
2013年 4月 润滑与密封 Apr.2013
第38卷 第4期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1.38No.4
DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2013.04.008
隔水管伸缩接头密封性能分析
温纪宏 陈国明 畅元江 刘秀全 刘玉亮
(中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心 山东青岛266580)
摘要: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;
以隔水管伸缩接头密封环为研究对象 ,利用ABAQUS软件建立其有限元分析模型,分析密封环在不同驱动压力和不同
摩擦率下的密封性能。结果表明,驱动压力、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;驱动压力一定,剪切应力随着摩擦因数的增加先缓慢减小后显著增大。
关键词:伸缩接头;密封性能;驱动压力;密封环
中图分类号:TE58;TB42 文献标识码:A 文章编号:0254—0150 (2013)4—036—4
SealingPerformanceAnalysisofRiserSlipJoint
WenJihong ChenGuoming ChangYuanjiang LiuXiuquan LiuYuliang
(CentreforOffshoreEngineeringandSafetyTechnology,ChinaUniversityofPetroleum,QingdaoShandong266580,China)
Abstract:Thesealingstructureandsealingmechanismofriserslipjointused,fordeepwaterdrillingwereintroduced,
thefailuremodeandcriteriaofslipjointsealwereestablished.Thefiniteelementmodelofslipiointsealwasestablished
bythesoftwareofABAQUS,andthesealperformancesofslipjointsealunderdifferentdrivepressureandfrictioncoeffi.
cientwereanalyzed.Resultsshow thatundercertaincompressingrate.VonMisesstressisincreasedwiththeincreaseof
drivepressure.Thedrivepressureandfriction coefficienthavesomeinfluenceon contactpressure.Undercertain drive
pressure,shearstressisfirstlydecreasedslowlyandthenincreasedobviouslywiththeincreaseoffrictioncoefficient.
Keywords:slipjoint;sealingperfomrance;drivepressure;sealring
隔水管伸缩接头安装于海洋隔水管系统的顶部, 靠性的做法 ;Montgomery 对隔水管接头节流压井管
上部挠性接头与隔水管短节之间,用于补偿钻井船的 线密封及失效形式展开了研究;Cary_4提出了隔水管
升沉运动,提供分流器与隔水管的连接方式,同时为 接头密封失效的修复方案。国内张怡等人 对隔水
隔水管辅助管线至钻井船柔性软管提供终端…。在海 管Y型密封圈及副主管线双弹性体密封圈进行了有
洋石油钻井中,钻井液通过伸缩接头时,伸缩接头密 限元分析。然而针对隔水管伸缩接头密封性能的研究
封环失效或驱动压力系统失效导致大量钻井液泄漏事 却很少。
故发生 。
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