管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，該端塞為一個(gè)直口端部和坡口端部相連的整體加工件，整體形狀為圓環(huán)狀，所述直口端部的外表面直徑≥所述外管的內(nèi)徑，所述坡口端部的內(nèi)表面直徑同所述內(nèi)管的外徑；所述直口端部的端面設(shè)有倒角，所述坡口端部的前端設(shè)有內(nèi)導(dǎo)破口，內(nèi)導(dǎo)坡口角度為60°；直口端部和坡口端部相連處的外表面設(shè)有焊接坡口，焊接坡口角度為120°，所述坡口端部外表面的中間部位設(shè)有打壓/測(cè)量孔。本發(fā)明的效果是該環(huán)形焊接端塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可靠性高，該端塞使用后重新加工內(nèi)管焊接坡口和內(nèi)管焊接坡口后，可重復(fù)使用。該結(jié)構(gòu)為方便快捷地解決了管材外壓氣密封試驗(yàn)的問題，提供了關(guān)鍵部件，為石油管材安全使用工況提供更加清晰和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
【專利說明】管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，應(yīng)用于石油管材全尺寸實(shí)物外 壓氣密封性能試驗(yàn)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣勘探及鉆采工藝的日趨成熟，石油管材的使用工況也更加清晰和 準(zhǔn)確，為保證頁(yè)巖氣鉆探及開采工程安全，油田所使用的石油管材必須具有較好的抗外壓 氣體泄漏能力。而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)管材的抗外壓液體密封試驗(yàn)是非常成熟的，但尚無(wú)進(jìn)行抗 外壓氣密封試驗(yàn)的先例。在這一背景下，為模擬石油管材的這一工況，發(fā)明了本環(huán)形焊接端 塞，利用該環(huán)形焊接端塞，可進(jìn)行管材外壓氣密封試驗(yàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)管材外壓氣密封試驗(yàn)?zāi)壳皼]有密封端塞的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種管 材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，以利于完成管材外壓氣密封試驗(yàn)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵 端塞，該端塞用于含外管和內(nèi)管的管材抗外壓氣密封試驗(yàn)，其中內(nèi)管為試驗(yàn)樣，其中：該端 塞為一個(gè)直口端部和坡口端部相連的整體加工件，整體形狀為圓環(huán)狀，所述直口端部的外 表面直徑 > 所述外管的內(nèi)徑，所述坡口端部的內(nèi)表面直徑同所述內(nèi)管的外徑；所述直口端 部的端面設(shè)有倒角，所述坡口端部的前端設(shè)有內(nèi)導(dǎo)破口，內(nèi)導(dǎo)坡口角度為60° ;直口端部和 坡口端部相連處的外表面設(shè)有焊接坡口，焊接坡口角度為120°，所述坡口端部外表面的中 間部位設(shè)有打壓/測(cè)量孔。
[0005] 本發(fā)明的效果是該環(huán)形焊接端塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可靠性高，該端塞使用后重 新加工內(nèi)管焊接坡口和內(nèi)管焊接坡口后，可重復(fù)使用。該結(jié)構(gòu)為方便快捷地解決了管材外 壓氣密封試驗(yàn)的問題，提供了關(guān)鍵部件，為石油管材安全使用工況提供更加清晰和準(zhǔn)確的 數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是的本發(fā)明的封堵端塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007] 圖2是本發(fā)明的封堵端塞的使用說明示意圖。
[0008] 圖中：
[0009] 1、內(nèi)管焊接坡口 2、外管焊接坡口 3、打壓/測(cè)量孔
[0010] 4、封堵端塞5、外管6、焊口 7、內(nèi)管

【具體實(shí)施方式】
[0011] 結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的管材外壓氣密封試驗(yàn)用的封堵端塞的結(jié)構(gòu)加以說明。
[0012] 本發(fā)明的管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，該端塞用于含外管和內(nèi)管的管材抗外 壓氣密封試驗(yàn)，其中內(nèi)管為試驗(yàn)樣，該端塞為一個(gè)直口端部和坡口端部相連的整體加工件， 整體形狀為圓環(huán)狀，所述直口端部的外表面直徑>所述外管5的內(nèi)徑，所述坡口端部的內(nèi) 表面直徑同所述內(nèi)管的外徑；所述直口端部的端面設(shè)有倒角，所述坡口端部的前端設(shè)有內(nèi) 導(dǎo)破口 2,內(nèi)導(dǎo)坡口角度為60° ;直口端部和坡口端部相連處的外表面設(shè)有焊接坡口 1，焊 接坡口角度為120°，所述坡口端部外表面的中間部位設(shè)有打壓/測(cè)量孔3。
[0013] 所述打壓/測(cè)量孔3為螺紋孔，與所述螺紋孔同心連接有一直徑為05的通孔，所 述通孔與螺紋孔之間設(shè)有60°角的密封錐面。
[0014] 如圖1、2所示，本發(fā)明的材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，該端塞為一個(gè)直口端部 和坡口端部相連的整體加工件，整體形狀為圓環(huán)狀，該環(huán)形焊接端塞包括有內(nèi)管焊接坡口 1、外管焊接坡口 2、打壓/測(cè)量孔3。內(nèi)管焊接坡口 1，與內(nèi)管7通過焊接實(shí)現(xiàn)密封；外管焊 接坡口 2,與外管5通過焊接實(shí)現(xiàn)密封；這樣內(nèi)管7、外管5及兩個(gè)環(huán)形焊接端塞就形成了 封閉的"環(huán)空"，通過端塞上設(shè)計(jì)的打壓/測(cè)量孔3,來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體壓力的增壓和測(cè)量，以完成 管材外壓氣密封試驗(yàn)。所述直口端部的外表面直徑>所述外管5的內(nèi)徑，所述坡口端部的 內(nèi)表面直徑同所述內(nèi)管7的外徑；所述直口端部的端面設(shè)有倒角，方便與外管5組裝；所述 坡口端部的前端設(shè)有內(nèi)導(dǎo)破口 2,內(nèi)導(dǎo)坡口角度為60°，用于與內(nèi)管焊接；直口端部和坡口 端部相連處的外表面設(shè)有焊接坡口 1，焊接坡口角度為120°，用于與外管焊接；所述坡口 端部外表面的中間部位設(shè)有打壓/測(cè)量孔，該孔設(shè)計(jì)為螺紋孔，該孔加工成1-1/8-12UNF螺 紋，孔深22mm，與該螺紋孔同心再加工一個(gè)05的通孔，該通孔與螺紋孔之間設(shè)計(jì)有60°密 封錐面，用于封堵高壓氣體。該封堵端塞適用管材的規(guī)格尺寸為073. 02?0339. 72mm。
[0015] 本發(fā)明的管材外壓氣密封試驗(yàn)用的封堵端塞的內(nèi)管焊接坡口 1是整個(gè)裝置的核 心，其內(nèi)導(dǎo)破口的設(shè)計(jì)，使焊縫的連接強(qiáng)度顯著提高。在外壓氣密封試驗(yàn)中，內(nèi)管受徑向壓 力，外管受到徑向拉力，同時(shí)受到在端塞端面產(chǎn)生的軸向拉伸力，對(duì)于焊縫同樣受到復(fù)雜的 三維應(yīng)力，這就對(duì)焊接質(zhì)量提出了很高的要求，為保證焊縫的焊接質(zhì)量，采用內(nèi)管焊接坡口 1的設(shè)計(jì)后，使焊縫與端塞及內(nèi)管的接觸面積變大，改善了焊縫的應(yīng)力分布，同時(shí)焊縫的截 面積也增加了，這樣就保證了焊縫具有足夠的強(qiáng)度，保證了管材外壓氣密封試驗(yàn)的順利進(jìn) 行。
[0016] 如圖2所示，本發(fā)明的管材外壓氣密封試驗(yàn)用的封堵端塞的實(shí)施方式如下：
[0017] 1、根據(jù)內(nèi)管7的試驗(yàn)壓力選擇外管5,保證外管5的最小內(nèi)屈服大于內(nèi)管7的試驗(yàn) 壓力。
[0018] 2、根據(jù)內(nèi)管7和外管5的幾何尺寸，設(shè)計(jì)并制作本發(fā)明4。
[0019] 3、內(nèi)管7和外管5及封堵端塞4組裝在一起。
[0020] 4、完成焊縫6的焊接。
[0021] 5、將兩個(gè)環(huán)形焊接端塞的打壓/測(cè)量孔3分別接上打壓管和測(cè)量傳感器。
[0022] 6、按試驗(yàn)壓力進(jìn)行外壓氣密封試驗(yàn)。
[0023] 7、實(shí)施完畢。
【權(quán)利要求】
1. 一種管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，該端塞用于含外管和內(nèi)管的管材抗外壓氣密 封試驗(yàn)，其中內(nèi)管為試驗(yàn)樣,其特征是：該端塞為一個(gè)直口端部和坡口端部相連的整體加工 件，整體形狀為圓環(huán)狀，所述直口端部的外表面直徑>所述外管（5)的內(nèi)徑，所述坡口端部 的內(nèi)表面直徑同所述內(nèi)管的外徑；所述直口端部的端面設(shè)有倒角，所述坡口端部的前端設(shè) 有內(nèi)導(dǎo)破口（2)，內(nèi)導(dǎo)坡口角度為60° ;直口端部和坡口端部相連處的外表面設(shè)有焊接坡口 (1)，焊接坡口角度為120°，所述坡口端部外表面的中間部位設(shè)有打壓/測(cè)量孔（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述管材外壓氣密封試驗(yàn)的封堵端塞，其特征是：所述打壓/測(cè)量 孔（3)為螺紋孔，與所述螺紋孔同心連接有一直徑為05的通孔，所述通孔與螺紋孔之間設(shè) 有60°角的密封錐面。
【文檔編號(hào)】F16L55/11GK104295853SQ201410504477
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】戈曉, 郝玉華, 劉家泳, 楊永昌, 趙延延 申請(qǐng)人:天津鋼管集團(tuán)股份有限公司