管螺纹接头内外螺纹表面接触状态分布的测试方法

摘要

一种管螺纹接头内外螺纹表面接触状态分布的测试方法，通过在接箍轴向和周向均匀布置自补偿应变片，获得上卸扣过程中螺纹连接部位应力的变化信号，通过在接箍轴向和周向均匀布置温度传感器，测定上卸扣过程中螺纹连接部位产生的热信号，信号分别经动态应变仪和温度变送器送数据处理装置，得到油套管螺纹连接上卸扣过程中温度场和应力场的动态变化，在动态测试时采用扭矩仪控制上卸扣的扭矩，采用液压马达驱动花键轴控制上扣速度。本发明方法简单易行，测量准确，对分析油套管螺纹连接粘扣的机理，油管螺纹副在旋合接触域的配合质量，优化和改进螺纹牙设计，规范油田现场上卸扣操作有着重要意义。

主权项

1、一种管螺纹接头内外螺纹表面接触状态分布的测试方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)在现场端管体(4)与工厂端管体(1)相连的接箍(3)上分别均匀布置自补偿应变片(2)和温度传感器(5)，其中，自补偿应变片(2)在接箍(3)轴向均匀分布，在接箍(3)周向布置四排，每一排应变片的夹角β为90°，温度传感器(5)的布置占接箍(3)长度的1/2并靠近现场端管体(4)，在接箍(3)周向共有3排，每一排的夹角α为120°；2)采用全桥接线方式连接好自补偿应变片(2)；3)将贴好自补偿应变片(2)和温度传感器(5)的接箍(3)和工厂端管体(1)安放在实验平台上，工厂端管体(1)与标准扭矩仪(11)相连，并被固定在浮动支撑(12)上；4)将现场端管体(4)与夹具接头(9)连接，夹具接头(9)通过花健轴(10)和安全离合器(8)与液压马达(6)相连，通过调整浮动支撑(12)使现场端管体(4)和接箍(3)轴线对中；5)将与应变片(2)和温度传感器(5)连好的导线(13)分别连接到应变仪和温度变送器上，最后都与数据处理装置相连；6)启动和调节液压马达(6)，通过液压马达(6)驱动花键轴(10)来控制上扣速度，使现场端管体(4)达到合理的上扣速度，同时通过标准扭矩仪(11)控制上扣扭矩，防止过扭矩上扣，从而获得合理的上扣扭矩，数据处理装置则动态地记录上扣过程引起接箍(3)内部发生的应力和温度场的变化，最后处理相关记录数据，绘制出管螺纹连接内外螺纹副的真实接触状态示意图。