对石油油管螺纹密封机理的探讨

HEATS

　　石油油管螺纹是一种石油行业专用螺纹，主要用于石油油管连接以及与石油油管连接的各种配件上，是一种不需要任何密封填料(如麻丝、纱线、石棉纤维、橡胶等)，只需涂以合适的螺纹密封脂就能达到密封的圆锥形螺纹。其内、外螺纹互相结合时定心、导向作用好，装配、拆卸方便，能承受较大的轴向力，互换性好，寿命长，可以多次重复使用。由于以上这些特点，在石油工业中，其用量很大，用途很广，特别是其水压密封的可靠性在使用上更具有十分重要的作用。然而，对这种螺纹的密封机理的了解和研究，目前国内外尚未发现有关较完整的论述。本文试图从生产的实际出发对这种螺纹的密封机理进行初步探讨。

; ~- ]% ` Z; O" c% a

　　一、密封机理

! J1 [. }. Y# {, g& Q! Y4 n

　　1.锥面密封

3 C* A) M% z. M& w% R O

　　当一对内、外锥面互相配合时，只要端面余量足够，就可用轴向位移实现结合面处的过盈。并可用提高结合面处的加工质量、增大轴向力的方法增加接触面处的接触面积和压力，从而获得更加紧密的环状压力接触区。接触区面积越大形成渗漏通道的可能性也越小，密封性能越可靠。而石油油管螺纹就是一种带有螺纹沟槽的特殊锥面密封形式——锥管螺纹密封。

) A4 t- j6 p1 N" w7 X0 h6 s ! }; ^6 A' z# T& f h. O3 _

　　2.锥管螺纹密封

0 y+ t5 d4 b7 p$ _& a

　　锥管螺纹连接时只要端面余量(紧密距)足够，就可旋紧螺纹而产生轴向位移很容易地得到一个密封面处的预紧力。

5 N: e6 C1 f. m7 s

　　通过对锥面密封形式的讨论，当内、外锥管螺纹互相配合时，在结合面处必须形成一个连续的、不间断的环状压力接触区才能保持密封。在石油油管螺纹锥面上，由于螺牙的存在增大了锥形螺旋面的接触面积，造成了使压力介质难于通过的迷宫式曲径。这一点对密封是有利的，但也同时使螺纹接触面上各种接触误差增大，这又增加了渗漏的可能性。这就要求这种锥管螺纹在设计、制造时各几何要素应尽量准确。并在使用过程中施加拧紧力时使其内、外螺纹紧密旋合产生一定的过盈量，使螺牙受挤压、拉伸、弯曲等产生复杂的变形、弥补接触面之间的缺陷、堵塞接触面上存在的间隙，切断渗漏通道。

, _6 u% h; w3 S9 u9 y. W3 p