螺杆泵抽油杆柱动态受力分析翻译韩东.docx
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螺杆泵抽油杆柱动态受力分析翻译韩东
6连接测试试样的制备
6.1一般连接测试目标
试样的控制和定义是非常重要的,是因为这个测试方法是基础是公差/最坏的情况下连接配置和人口不是随机抽样的。
极宽泛的评价涵盖尺寸,力学性能参数,转矩构造和螺纹化合物的类型和数量。
产品的公差根据其性能,制造能力和制造成本。
它是显著意识到这个测试过程确实不能提供的风险分析的统计基础。
制造和测试试样的连接在最坏的情况下的极端表现,根据图纸,质量计划,运行(包括添加剂)的程序和转矩构造的产生在连接的几何形状和性能测试的数据表和质量控制程序描述。
表2给出了每个样品普遍的连接试件的目标。
表3给出了指导针对于选择试样为了测试金属对金属的密封,具有力矩轴肩的锥形螺纹连接。
这个测试试样的极限应该符合这些测试的目的。
对于属性不同的连接比表3,最差情形,应确定和记录,并在测试中使用。
表2—所有的CAL连接试件的目标
负荷限制测试
测试路径序号
试样序号
转矩构造目标
测试负荷目标
测试目标
参考文本
CAL1和2
CAL3和4
1
螺纹磨损
最小漏洞完整性
高内压张力提高破坏
7.5.1
LP1
LP1
2
针最大轴向应力
泄露电阻最大构造密封性
压缩与外部压提高到破坏
7.5.2
LP6
LP2
(见7.5.6)
3
最大环向应力
泄露电阻最大构造密封性
张力破坏
7.5.3
LP3
LP3
4
最不利密封磨损趋势b
最小漏洞完整性
压缩与外部压提高到破坏
7.5.4
LP5(见7.5.5)
LP4
只针对CAL2
5
螺纹磨损
最小漏洞完整性
张力与内部压力提高到破坏
7.5.5
LP5
6
最不利密封磨损趋势b
最小漏洞完整性
内部压力压缩增加到故障破坏
7.5.6
LP6
7
最不利密封磨损趋势b
最小漏洞完整性
外部压力破坏
7.5.7
LP7
(只针对CAL4)
8
最不利密封磨损趋势b
最小漏洞完整性
低内部压力提高到破坏
7.5.8
LP8
(只针对CAL4)
a.测试路径数是指在图18或图19所指的故障测试
b.主要测试目标
表3—使用指南,用于选择连接试样来测试金属对金属的密封性,与扭矩轴肩螺纹的连接
试样序号
目标总结
构造情况
线干扰
密封干扰
针线锥体
箱线锥体
最终扭矩
1
密封性
最小密封干扰
高
低
慢
快
最小
2
密封性
最大扭距轴肩
低
低
慢
快
最大
3
密封性
整体牢固性
高
高
一般
一般
最大
4
密封磨损与密封性
最小密封干扰
低
高
快
慢
最大
5
密封性
最小密封干扰
高
低
慢
快
最小
6
线磨损与密封性
最小密封干扰
高
低
慢
快
最大
7
密封磨损与密封性
最小密封干扰
低
高
快
慢
最小
8
密封磨损与密封性
最小密封干扰
低
高
快
慢
最小
6.2连接测试试样识别和标记
通过使用下面的信息标记试样的每个连接(见图11)
连接测试试样片数(i.e.1,2,3,4,5,6,7或者8)应放置在既幼仔和联轴器(作为备用)
幼仔联合标识(A或B)应放置试样数后。
联轴器侧标识(A或B)应放置在耦合的适当端
在“A”或“B”标识后,标识更换和/或重新加工与连接的“R1”
他们第一次被整顿,“R2”他们返工第二次,等等。
6.3连接测试试样的操作
6.3.1多余的和不合适的管道长度
准备连接测试试样中每个试样每根管的长度应满足:
最小的不合适的发射机连接器(pupjoint)的长度Lpj(见图11)其计算公式(4):
式中
D是管道的外径
T是规定的壁厚
b)对夹头和插头应提供额外的长度
c)划线的试样允许的长度LA,LB和LC测量记录在在表C.3.
注意
1末端装置
2应变仪环用于测量弯曲的长度
3应变仪环和连接之间的最小距离是
(应变仪环和末端装置的最小距离是
4针(pin)
5箱(box)
a连接式样的数量1,2,3等待定,同时A和B是由发射机连接器(pupjoint)和耦合侧边(couplingside)指定
Lpj是最小的不合适的发射机连接器长度(
)见6.3.1
图(figure)11—连接测试试样的命名法和不合适的长度
6.3.2管道和连接器的原料
连接试样的加工应该与管道和耦合材料(coupingstock)的制造保持一致,标准的轧机/螺纹(mill/thread)的做法如下:
管外表面与外表面的机械连接(machineconnectionsforupsetpipeonupsetpipe)
铆接管与铆接管之间的机械连接(machineconnectionsforswagedpipeonswagedpipe;)
c)平端管与平端管的机械平齐连接(machineflushconnectionsforplain-endpipeonplain-endpipe.)
它是可以接受的,但是很少被采用,通过制造材料存货从原材料中制造连接试样(extemalupsets)来复制生产配置,如果是冷门加工(Iftheupsetsaremachined),这个配置不再是正常的机器,并且应该是生产商允许的最小的长度,这个测试报告应该指出这个个测试试样的生产是来自于厚壁圆筒,在使用时进行加工。
6.3.3材料需求
每组试样:
A端和B端发射机连接器至少来自一个;
耦合材料至少来自一个;
整体连接,真核销的材料连接至少来自一个;
每个主要的连接器(motherjoint)的材料性能应根据5.6来确定;
所有的材料应该符合规定的材料规格;
在室温下为每个主要的连接器(motherjoint)的总范围的测定屈服强度应小于或等于70兆帕(10ksi);
所有的主要的连接器(motherjoint)平均屈服强度应在70兆帕(10ksi)的总范围之内;
平均主要的连接器(motherjoint)连接屈服强度应不超过最低平均针主要的连接(motherjoint)屈服强度超过35兆帕(5ksi);
如果管道和耦合不是来自同一指定的等级,屈服强度之间的差应当由用户和制造商之间的协议;
为了管道测试实际的最小管道壁厚应不大于规定壁厚的。
6.3.4数据记录
所有适当的数据将被记录在材料性能数据表C.1。
6.4连接试件加工
通过连接制造商的过程控制计划制造连接测试试样作为规定,公差应按6.6规定
第一篇文章的轮廓描记contourtracings,或等同物equivalent,如印象模具(在×20最小倍率)应满足被纹试样的适用机图纸尺寸。
这件作品代表螺纹很多的开始必须核实,到加工的试样前,以满足适用机器图纸要求。
轮廓描记或者等效物连接应该是制造的细节测试报告的一部分。
在密封区域测量的表面粗糙度按照表面粗糙度的规格产品图纸记录在测试告中,测量应在加工前后采取表面处理,并应在产品图纸的表面粗糙度的规格范围内。
每一个针和箱的选择表面处理应该与产品组件的应用表面处理相一致,由制造商和用户之间协议。
特别是对胆囊gall敏感材料,针和箱的表面处理应该在最小(或者最大)的容忍范围内根据这被认为是最严重的连接。
如果连接测试试样在测试完成之前被损坏,制造一个替换样品,这个替换样品应该组装到与损坏的试样同一容忍度tolerances。
并且所有的测试样品应该像最初的试样被反复重复。
在“A”或“B”第一时间他们被加工标示之后,确定更换和/或在加工连接记为“R1”,第二次被加工时记为“R2”,等等。
所有的专有的资料,在表C.3试样几何数据中进行报告,被报告的测量容积作为10%的容忍范围,例如0%代表测量容积的最小价值的容忍范围同时100%代表测量容积的最大的容忍范围。
如果用%来表示测量的价值应该被保存在制造商的文档中。
注释中间的容忍范围是50%。
连接主要的密封椭圆度应该被报告或者是一个真实的数据或者是一个白分率。
6.5机械公差
6.5.1最坏情况下的表现形式
特殊的机械尺寸应该依靠于连接的的类型。
通过表3表现的是连接的是属性而不是表面形式或者如果推荐不同的机械容忍度,那么制造商应该利用分析的,计算的(例如有限的元素分析)和/或者根据实验的技术(例如张力测量计算)由于产品导致的最坏的表现形式的额外的空间被测试来提供有效的证据,来选择最坏情况下的表现形式,制造商应该考虑到局部的密封接触contact压力导致的最小的或者最大的额外差extremes,机械参数影响着所有的密封接触负荷和所有的主要的密封接触长度螺纹和耦合的连接,A边和B边应该应该被制造来分辨物体的直径尺寸
机械容忍度可能和最坏的表现形式相关,包括,但是可能受限于下面的条件
密封直径
螺纹锥形物
鼻针厚度
螺纹直径
表面粗糙度
6.5.2机械容忍度的举例
作为一个举例,针对金属对金属的密封,螺纹锥形物鼻针转矩轴肩pin-nosetorqueshoulders,,表4表示的是密封和螺纹直径的结合形式,螺纹锥形物和最后的组成转矩已经发现来证明最坏的表现形式额外类似的测试目的在表2表现。
为了这种类型的连接,制造商应该制造试样见表4除非技术如6.5.1的描述其他的容忍性应该被测试。
表4—机械物质的容忍极限
项目
加号(+)公差
减号(-)公差
最大螺纹直径
没有限制
0,025mm(0.001)
最大密封直径
没有限制
0,025mm(0.001)
最小螺纹直径
0,025mm(0.001)
没有限制
最小密封直径
0,025mm(0.001)
没有限制
螺纹锥度:
没有限制
0025mm/254mm(在/10.001)
0025mm/254mm(在/10.001)
没有限制
最大(快)
最小(慢)
锥度公差应适用于沿螺纹锥度的每一个的增量测量。
6.6机械制造物的容忍极限
试样尺寸应该符合表4
沟槽式的扭矩轴肩
用于与所述针的前一个扭矩台肩连接类型Forconnectiontypeswithatorqueshoulderonthefrontofthepin对于试样1,2,3和4(在CALI中忽略试样4)A端(B端的连接组成)应该具有扭矩轴肩见图12以便模拟可能造成的伤害在现场持续的连接。
沟槽之前应先应用构造,在测试中其他试样应该结束扭矩轴肩应该通过连接制造商和用户之间协议。
其他的密封连接结构类型扭矩轴肩绕过沟槽的夹杂物是在用户和制造商的选择。
省略压力沟槽应该在附件D规定的完整的测试报告的理由,以及在规定的较短的总测试报告附件E中但是,如果被允许的扭矩台肩的任何字段修整,槽应包括在本标本1,2,3和4(样本4省略CALI测试程序)连接测试配置。
注意:
1最小沟槽0,2毫米(0.008英寸)深
2最小深度沟槽0,2毫米(0.008英寸)并且位于约180°
3扭矩轴肩
4线程
四角处的凹槽1和2应该是圆角以防止可能的磨损。
旁通沟槽不得穿过到脚机头金属密封。
7测试方法
7.1原理
遵循连接试样宗旨,表5提供了一个测试过程摘要对于每个标本根据密封干涉情况,制造/打破条件和测试系列A,B或C(热循环)和LL(极限加载失败),MTC(合金钢螺纹和耦合)连接。
表5-样本的描述和总结测试系列金属密封,锥螺纹连
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