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管道螺纹连接失效原因分析

  目前盖井用的上水管道常用的衔接方式有两种:一种是粘圈密封法兰盘连接,另一种是管螺纹联接。其中管螺纹联接以其安装工艺简便和易下管的优势,得以广泛应用。

  管螺纹连接失效原因分析

  1.丝扣粘连

  丝扣粘连是指管道接箍处的螺纹发生了磨损破坏,使螺纹牙的形状及其尺寸发生了变化的一种失效形式。

  磨损是粘扣的主要和直接原因,管螺纹的磨损主要有磨料磨损和复合磨损两大类。

  井用管螺纹在联接和拆卸的旋进旋出过程中,各种杂物会不可避免地落于螺纹牙面和槽内,这些硬质颗粒状杂物对螺纹牙有切削和刮擦作用,从而引起联接表面材料的脱落而形成磨粒磨损。

  管螺纹受到的载荷包括管道自重、旋紧接箍后预紧力产生的附加载荷、管道内流体介质内压所形成的轴向静载荷等。这些载荷在管螺纹的螺纹牙表面产生较大的接触应力,使螺纹牙表面上的较大的承载凸峰产生粘着。接触应力的变化,使粘着点切开而形成磨屑,磨屑在螺纹牙的接触面间成为磨料,继而出现磨料磨损,如此循环的结果是形成了新的复合磨损。

  2.丝扣渗漏

  形成丝扣渗漏失效的最主要原因是腐蚀性磨损。螺纹材料与管道内流质中的某些化学成分发生化学反应或电化学反应,生成的腐蚀物在螺纹牙表面粘附不牢而易脱落,新的螺纹牙表面继续与流体介质发生反应,如此过程的重复就形成了腐蚀性磨损。

  螺纹牙的侧表面和牙顶经腐蚀磨损后,牙型发生变化,内外螺纹旋合外的径向间隙增大,导致渗漏。

  3.螺纹牙折断

  管道自身的重量、管内流体介质的作用所产生的轴向载荷以及螺纹防松的预紧力均作用于管螺纹的螺纹牙上,腐蚀性磨损又会使螺纹牙的厚度尺寸减小、强度降低,当载荷大于紧固件螺纹牙的强度极限时,就会发生螺纹牙断裂。

TAGS:螺纹    
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