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储气井螺纹连接安全性有限元模拟分析及实验研究

文档作者: 陈祖志1 宋占兵2 石坤1 李邦宪1 刘培启3 刘东学3        文档来源: 1. 中国特种设备检测研究院 2. 中国安全生产科学研究院 3. 大连理工大学
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更新时间: 2015年01月14日
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储气井是一种新型压力容器,其螺纹连接的安全性目前既没有经过充分的研究论证,也没有经过实践的充分检验。通过实验和有限元模拟方法,对储气井螺纹连接的安全性进行了分析研究,得出了以下结论: ( 1) 储气井模拟构件在极限内压实验过程中,在管体发生强度失效前,螺纹连接接头部位先发生泄漏失效,表明螺纹连接接头是储气井的薄弱环节; ( 2) 储气井在极限内压条件下的破坏模式为“漏而不破”,这一特性有益于保障储气井的安全; ( 3) 螺纹沟槽对于井管管体而言是一种“损伤”,但其并没有增高螺纹连接接头部位的结构应力,原因是因为接箍起到了加强作用; ( 4) 螺纹连接接头部位螺纹牙底存在应力集中,可能会导致疲劳失效,建议设计时予以重点考虑,内压疲劳实验结果显示螺纹连接接头的抗疲劳性能满足储气井一般工况要求。

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