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1、新型小直径核测井仪器密封接头体的可靠性设计 思想： 采纳标准密封塞陶瓷接线柱; 采纳拉环结构解决芯子和外钢管的相对转动问题; 采纳新型牢靠的自密封充排气管; 优化设计小直径密封接头体结构。 通过以上方法，提高密封接头体的无故障性、耐久性和可修理性。 2.1 密封塞和充排气管的牢靠性试验 2.1.1 密封塞的牢靠性试验 密封塞的牢靠性对密封接头体，乃至于整个测井仪器都具有重要作用。为了获得高牢靠性的密封塞，通过分析、比较现有市场上的密封塞产品，选取了一种技术资料数据适合测井仪器工况的密封塞，对该密封塞进行牢靠性试验，见表1。 表2 自密封充排气的牢靠性试验 重复试验次数 密封性检测 外观检查 检
2、测试剂 常温 155 保温4 h 1 丙酮 无气泡 无气泡 完好 2 丙酮 无气泡 无气泡 完好 3 丙酮 无气泡 无气泡 完好 4 丙酮 无气泡 无气泡 完好 5 丙酮 无气泡 无气泡 完好 6 丙酮 无气泡 无气泡 完好 7 丙酮 无气泡 无气泡 完好 8 丙酮 无气泡 无气泡 完好 9 丙酮 无气泡 无气泡 完好 10 丙酮 无气泡 无气泡 完好 试验结果表明，在以丙酮为检测试剂进行密封性检测后，密封塞的绝缘胶溶化变形，该密封塞德绝缘性能变得很差，合格率为0，不能运用，终止丙酮为检测试剂的密封塞牢靠性试验。在以酒精为检测试剂进行密封性检测后，密封塞样品的电绝缘性和密封性能表现良好，外观表
3、象完好，合格率为101%。由此可得结论：选择合适的气密性检测试剂对密封塞在密封接头体的工作环境下正常工作很重要;在选择合适的气密性检测试剂条件下试验用密封塞合格率为101%，牢靠性高，适合密封接头体的工况环境。 2.1.2 自密封充排气管的牢靠性试验 自密封充排气管是密封接头体重要部件之一，它由气门柱、密封垫、气门芯、密封圈、垫片、螺和护帽组成，在密封接头体中具有充、排SF6绝缘气体和密封的作用，自密封充排气管的牢靠性确定了密封接头体的牢靠性。为此，进行了自密封充排气管的牢靠性试验。表2是自密封充排气管的牢靠性试验结果。试验随机抽取5个自密封充排气管为样件，在外部环境为常温常压和155 常压条
4、件下，利用不同检测试剂考察了自密封充排气管的密封性和外观表象。自密封充排气管的内部检测压力为0.6 MPa，以SF6气体为检测气体。 试验结果表明，在以丙酮和酒精为检测试剂条件下，自密封充排气管的的密封性能和外观表象均出现良好效果，说明检测试剂对自密封充排气管的牢靠性影响不大;自密封充排气管能够在密封接头体的工作坏境下正常工作。 2.2 新型密封接头体的牢靠性设计 2.2.1 新型密封接头体的结构设计 新型密封接头体结构见图2，它由连接头、O型密封圈、拉环、密封塞、自密封充排气管等组成。 连接头是新型密封接头体的主要零件，属于薄壁结构，从强度角度考虑，连接头材采纳比强度较高的钛合金，连接头上分
5、布多处密封槽和拉环槽，简单形成应力集中，因此在密封槽及拉环槽底部采纳适当圆角结构，降低应力集中。 采纳拉环结构，避开了密封短节与连接头的密封连接过程中的相对静止，解决了密封高压绝缘骨架和外壳在装配和拆卸过程中的相对转动问题。 图2 新型密封接头体结构示意图 密封塞和自密封充排气管的运用，取代了氩弧焊和银焊的加工工艺。 2.2.2 连接头的强度计算 依据第三强度理论，圆通结构的强度条件为 式中，p为筒壁存在的压力;R内为桶壁内半径;R外为筒壁外半径;为材料许用拉应力。 依据式，计算确定筒壁内径尺寸。 2.2.3 密封塞螺纹的强度计算 新型密封接头体的结构设计，使密封塞的螺纹处于拉力作用状态，其拉
6、力F为 式中，p1为密封塞所受气压;d1为螺纹外径。 拉力作用下螺纹部分强度为 式中，d为螺纹危急剖面计算直径;1为螺纹许用拉应力。经计算，密封螺纹满意强度计算条件。 3 试验验证 3.1 高压密封性试验 将密封短节外壳、新型密封接头体、试压护帽连接后，在101 MPa液体进行高压试验。 试验结果显示，密封短节内没有发觉液体，密封性能良好;新型接头体外观没有出现裂纹、变形等现象。 3.2 气密封性试验 将密封短节外壳与新型密封接头体连接，充入SF6绝缘气体，在不同工况下进行气密封性试验，结果表明气密性良好。 3.3 电绝缘性能试验 进行密封塞电绝缘性能试验。在155 高温条件下，以101个密封
7、塞为样件，进行2.5 kV的电绝缘检测筛选，合格101件，合格率达到90%以上，符合核测井仪器元器件选用标准。 4 结 语 新型小直径核测井仪器密封接头体解决了密封短节起密封性差的问题，改善了连接过程中绝缘线简单损坏的现象，提高了产品牢靠性和合格率。新材料、新器件的运用，简化了部件的加工工艺，缩短了生产周期，降低了生产成本。新型密封接头体的结构设计，密封塞和自密封充排气管的设计，可适用于38以上的核测井仪器密封接头体，具有肯定的推广价值。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页