井下安全阀特殊气密封螺纹密封性能分析

摘要：

井下安全阀作为必须使用的安全装置,被广泛应用于高含硫气田和海上油气田的开发中,螺纹密封性能是井下安全阀研发的重要环节之一.针对井下安全阀螺纹密封结构研究相对较少的现状,设计了一种锥面对球面密封的螺纹密封结构,采用4节点双线性轴对称减缩积分单元CAX4R对密封结构进行建模,基于几何非线性、 材料非线性和接触非线性的有限元隐式积分算法,分析了结构参数对密封性能的影响,优选了密封锥面倾角75°、 密封球面半径20 mm、 密封球面弹性体厚度3.5 mm、 过盈量0.7 mm作为最终设计参数,并通过有限元模拟和室内试验,验证了有限元仿真模型的正确性以及结构参数设计的合理性,同时表明优选的设计参数能够满足70 MP a密封设计要求.研究结果有效解决了井下安全阀螺纹连接气密封问题,同时为气密封螺纹结构的设计提供了一个新的方向.

关键词：井下安全阀、气密封、螺纹、密封性能、接触应力、有限元分析

所属期刊栏目：50

分类号：TE933(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项2016ZX05038-002-LH001

在线出版日期：2022-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：107-114