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API螺紋具有技術(shù)成熟,易于加工,互換性好等優(yōu)點.其缺點是,連接強度低,主要指圓螺紋只是管體強度的60% ~ 80%) ;密封性能差,且不可靠;上扣控制難,不易對扣、引扣,旋扣時間長,且易發(fā)生黏扣、錯扣等現(xiàn)象;接頭應力水平高,耐應力腐蝕性能差、API 螺紋結(jié)構(gòu)如圖1所示.分析表明,API螺紋在嚙合的-有效扣處接觸應力,局部應力可達到中間齒面接觸應力的4倍左右.因此,API螺紋應力分布很不均勻,存在嚴重的應力集中現(xiàn)象,很容易發(fā)生黏扣、尤其是對于油管,在使用過程中需要反復上卸,API螺紋的缺陷更為突出.
特殊螺紋是在研究了API螺紋的優(yōu)缺點后開發(fā)出來的新- -代螺紋形式,特殊螺紋結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特、加工工藝精良,具有API螺紋結(jié)構(gòu)所不具備的諸多優(yōu)點.
1.先進的螺紋形式:螺紋不需要承擔密封功能,為優(yōu)化螺紋設(shè)計提供了更加廣闊的空間,一般連接、不黏扣、壽命長.
2)多重密封結(jié)構(gòu):密封功能由一-種或一種以上的獨立結(jié)構(gòu)承擔,實現(xiàn)了金屬/金屬密封,大大提高了接頭的密封可靠性和臨界抗內(nèi)壓強度.
B)增加扭矩臺肩:一方面保證上扣位置更加準確,確保連接強度,另一方面臺肩可吸收大部分扭矩,使得螺紋部分承擔的扭矩減少,應力分布趨于合理,不易發(fā)生黏扣.
(卸扣時)多旋兒圈(然后再起出)應特別注意,在管子退出接箍前確保絲扣已經(jīng)退完,以防止公端從接箍內(nèi)跳出。為保證絲扣已經(jīng)完全卸出,可以使用如下操作方法:
對于碳鋼,用鏈鉗手動旋轉(zhuǎn)1/2到3/4 圈,然后起出。
對于鉻鋼,在絲扣完全退出的前2圈內(nèi)須手動旋轉(zhuǎn)管子,帶式扳手亦可,以防止粘結(jié),然后起出。
對扣器應保持管子百立。
特殊螺紋接頭是相對于API螺紋接頭而言,其具有優(yōu)良的性能:
1、密封性能好:通過彈性和金屬密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計,使接頭氣密封抗力達到管體極限屈服壓力;
2、連接強度高:強度達到或超過了管體強度,從根本上解決了滑脫問題;
3、抗粘扣性能好:通過材料的選擇和表面處理工藝的改進,基本解決了螺紋粘扣問題;
4、抗腐蝕:通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,使接頭應力分布更趨合理、更有利于抗應力腐蝕;
5、. 上螺紋:通過臺肩結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計,使上螺紋操作更容易進行
6、耐高溫耐腐蝕:能夠滿足高溫高腐蝕油氣井循環(huán)開采的需要。