特殊螺纹接头各向异性试验载荷包络线的计算
2021-03-04陈玉鹏吕春莉骆静辉
天津冶金 2021年1期
陈玉鹏,吕春莉,骆静辉
(天津钢管制造有限公司,天津300301)
0 引言
特殊螺纹接头(premium connection)是在API螺纹接头基础上发展起来的,目的在于克服API 螺纹在性能上的缺陷,它适用于各种复杂应力环境,经验表明特殊螺纹接头在使用中表现出了优异的性能[1-2]。基于ISO 13679 或API 5C5 的接头全尺寸评价试验是评价特殊螺纹接头性能的基本方法,全尺寸试验主要包含三个方面的内容:上卸扣试验、密封试验和极限载荷试验。其中密封试验需要利用Mises 等效应力公式构造试验载荷包络线,用于表征接头的极限性能并计算试验需要的载荷。
随着试验标准的不断升级,耐蚀合金油井管的各向异性已经引起了重视,在新版API 5C5 2017 标准中已经提出了相关问题[3]。但标准并未给出明确的计算方法,只是提及如果进行横向拉伸或者压缩试验,试验的最小屈服强度可用于计算接头评价试验载荷包络线。近几十年来,各向异性屈服准则的理论研究得到很大发展,常用的各向异性屈服准则分为三个系列,即Hill 系列、Hosford 系列和Drucker系列,其中Hill48 屈服准则应用最为广泛[4]。
本文以一种超级双相不锈钢管为研究对象,通过力学性能试验,研究了这种高合金材料的各向异性。根据试验数据,利用Hill48 各向异性屈服准则计算了试验载荷包络线。对于具有各向异性的高合金油井管,该计算方法可用于确定特殊螺纹接头全尺寸评价试验的试验载荷。
1 试验内容及方法
1.1 力学性能试验
本文研究了一种125KSI 钢级SAF2507 超级双相不锈钢管,其规格为φ250.83 mm×16.97 mm,通过冷拔工艺加工至成品管尺寸。……
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