[實用新型]一種測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的裝置

有效

• 申請號: 201721143206.5
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN207280680U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 許紅林;楊斌;龍學淵;蘇堪華;郭曉樂;王均
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 趙紅霞

技術領域

本實用新型屬于石油工程油井管技術領域，尤其涉及一種測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的裝置。

背景技術

特殊螺紋密封面接觸應力松弛將降低完井管柱氣密封性能，當接觸應力松弛導致螺紋泄漏速度超過最大允許泄漏速度時，易誘發氣井環空帶壓，影響氣井安全。目前，主要通過靜態氣密封實驗來評價特殊螺紋氣密封性能，而關于接觸應力松弛對特殊螺紋長期氣密封性能的影響研究還未見報道。接觸應力松弛主要受接觸副材料性能、密封參數、服役時間和環境溫度等因素影響，研究密封面接觸應力松弛機理和規律對于優選密封材料和優化密封參數，從而保證特殊螺紋長期氣密封性能具有重要意義。

綜合上述，現有技術存在的問題是：特殊螺紋靜態氣密封實驗不能反映密封面接觸應力松弛對螺紋長期氣密封性能的影響。因此發明一種能模擬和測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的實驗裝置和方法，對于研究螺紋動態泄漏機理，優選密封材料和優化密封參數，保證特殊螺紋長期氣密封性能具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的裝置。

本實用新型是這樣實現的，該測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的裝置設置有：

用于上、下之間均勻加壓的外力裝置；

上部結構，安裝在整個裝置的最上端，連接外部壓力自動調節裝置；

下部結構，安裝在整個裝置的最下端；

螺紋管體端，安裝在上部結構與下部結構之間；

電磁感應加熱裝置，連接下部結構，自動調節整個裝置的溫度。

進一步，所述外力裝置與上部結構之間安裝有上承載墊片，所述外力裝置與下部結構之間安裝有下承載墊片。

進一步，所述上部結構的上端安裝有注液孔，所述上部結構的中部下端設有圓形凹槽。

進一步，所述下部結構的上端設置有排液孔，所述排液孔的外部設有密封帽；所述下部結構的中部上端有錐形凹槽，錐形凹槽底部通過注氣孔連接壓力表、閥門和高壓氮氣瓶。

進一步，所述螺紋管體端具體安裝在上部結構的圓形凹槽和下部結構的錐形凹槽之間，螺紋管體端上部與上部結構圓形凹槽之間安裝有圓形橡膠墊，螺紋管體端與下部結構的錐形凹槽之間形成密封副。

進一步，所述下部結構的凹槽空腔設置有氣體腔室；上部結構、下部結構和螺紋管體端之間設置有液體腔室，液體腔室的外部設置有液體腔室壁罩；液體腔室壁罩與上部結構、下部結構采用環形動密封橡膠圈封閉，環形動密封橡膠圈可自動調節上部結構在壓力下產生的位移，不使液體腔室中的壓力產生變化。

進一步，所述電磁感應加熱裝置的電池感應加熱塊通過導線連接溫度自動調節裝置，所述電池感應加熱塊的中部活動安裝有轉動軸，所述電池感應加熱塊的末端通過閉合扣扣合安裝。

本實用新型的優點及積極效果為：通過外力裝置形成密封副后保持垂向位移恒定，測試并記錄垂向力隨時間的變化值，并通過接觸力學理論將垂向力換算成密封面接觸應力，從而擬合出密封面接觸應力松弛本構關系；結構簡單、操作方便，勞動強度低，時間消耗短，工作效率高,能模擬高溫高壓環境下特殊螺紋密封面接觸應力松弛情況。本實用新型結構簡單，操作方便，能模擬高溫高壓環境下特殊螺紋密封面接觸應力松弛情況，通過外力裝置形成密封副后保持垂向位移恒定，測試并記錄垂向力隨時間的變化值，并通過接觸力學理論將垂向力換算成密封面接觸應力，從而擬合出密封面接觸應力松弛本構關系。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的裝置結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例提供的電磁感應加熱裝置結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例提供的測試特殊螺紋密封面高溫接觸應力松弛的裝置的截面圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

下面結合附圖對本實用新型的應用原理作詳細的描述。