管材外压气密封试验的封堵端塞的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种管材外压气密封试验的封堵端塞，该端塞为一个直口端部和坡口端部相连的整体加工件，整体形状为圆环状，所述直口端部的外表面直径≥所述外管的内径，所述坡口端部的内表面直径同所述内管的外径；所述直口端部的端面设有倒角，所述坡口端部的前端设有内导破口，内导坡口角度为60°；直口端部和坡口端部相连处的外表面设有焊接坡口，焊接坡口角度为120°，所述坡口端部外表面的中间部位设有打压/测量孔。本发明的效果是该环形焊接端塞结构简单，使用方便，可靠性高，该端塞使用后重新加工内管焊接坡口和内管焊接坡口后，可重复使用。该结构为方便快捷地解决了管材外压气密封试验的问题，提供了关键部件，为石油管材安全使用工况提供更加清晰和准确的数据。
【专利说明】管材外压气密封试验的封堵端塞
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种管材外压气密封试验的封堵端塞，应用于石油管材全尺寸实物外 压气密封性能试验。
【背景技术】
[0002] 随着国内页岩气勘探及钻采工艺的日趋成熟，石油管材的使用工况也更加清晰和 准确，为保证页岩气钻探及开采工程安全，油田所使用的石油管材必须具有较好的抗外压 气体泄漏能力。而目前国内外对管材的抗外压液体密封试验是非常成熟的，但尚无进行抗 外压气密封试验的先例。在这一背景下，为模拟石油管材的这一工况，发明了本环形焊接端 塞，利用该环形焊接端塞，可进行管材外压气密封试验。
【发明内容】
[0003] 针对管材外压气密封试验目前没有密封端塞的现状，本发明的目的是提供一种管 材外压气密封试验的封堵端塞，以利于完成管材外压气密封试验。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种管材外压气密封试验的封堵 端塞，该端塞用于含外管和内管的管材抗外压气密封试验，其中内管为试验样，其中：该端 塞为一个直口端部和坡口端部相连的整体加工件，整体形状为圆环状，所述直口端部的外 表面直径 > 所述外管的内径，所述坡口端部的内表面直径同所述内管的外径；所述直口端 部的端面设有倒角，所述坡口端部的前端设有内导破口，内导坡口角度为60° ;直口端部和 坡口端部相连处的外表面设有焊接坡口，焊接坡口角度为120°，所述坡口端部外表面的中 间部位设有打压/测量孔。
[0005] 本发明的效果是该环形焊接端塞结构简单，使用方便，可靠性高，该端塞使用后重 新加工内管焊接坡口和内管焊接坡口后，可重复使用。该结构为方便快捷地解决了管材外 压气密封试验的问题，提供了关键部件，为石油管材安全使用工况提供更加清晰和准确的 数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是的本发明的封堵端塞结构示意图；
[0007] 图2是本发明的封堵端塞的使用说明示意图。
[0008] 图中：
[0009] 1、内管焊接坡口 2、外管焊接坡口 3、打压/测量孔
[0010] 4、封堵端塞5、外管6、焊口 7、内管
【具体实施方式】
[0011] 结合附图对本发明的管材外压气密封试验用的封堵端塞的结构加以说明。
[0012] 本发明的管材外压气密封试验的封堵端塞，该端塞用于含外管和内管的管材抗外 压气密封试验，其中内管为试验样，该端塞为一个直口端部和坡口端部相连的整体加工件， 整体形状为圆环状，所述直口端部的外表面直径>所述外管5的内径，所述坡口端部的内 表面直径同所述内管的外径；所述直口端部的端面设有倒角，所述坡口端部的前端设有内 导破口 2,内导坡口角度为60° ;直口端部和坡口端部相连处的外表面设有焊接坡口 1，焊 接坡口角度为120°，所述坡口端部外表面的中间部位设有打压/测量孔3。
[0013] 所述打压/测量孔3为螺纹孔，与所述螺纹孔同心连接有一直径为05的通孔，所 述通孔与螺纹孔之间设有60°角的密封锥面。
[0014] 如图1、2所示，本发明的材外压气密封试验的封堵端塞，该端塞为一个直口端部 和坡口端部相连的整体加工件，整体形状为圆环状，该环形焊接端塞包括有内管焊接坡口 1、外管焊接坡口 2、打压/测量孔3。内管焊接坡口 1，与内管7通过焊接实现密封；外管焊 接坡口 2,与外管5通过焊接实现密封；这样内管7、外管5及两个环形焊接端塞就形成了 封闭的"环空"，通过端塞上设计的打压/测量孔3,来实现气体压力的增压和测量，以完成 管材外压气密封试验。所述直口端部的外表面直径>所述外管5的内径，所述坡口端部的 内表面直径同所述内管7的外径；所述直口端部的端面设有倒角，方便与外管5组装；所述 坡口端部的前端设有内导破口 2,内导坡口角度为60°，用于与内管焊接；直口端部和坡口 端部相连处的外表面设有焊接坡口 1，焊接坡口角度为120°，用于与外管焊接；所述坡口 端部外表面的中间部位设有打压/测量孔，该孔设计为螺纹孔，该孔加工成1-1/8-12UNF螺 纹，孔深22mm，与该螺纹孔同心再加工一个05的通孔，该通孔与螺纹孔之间设计有60°密 封锥面，用于封堵高压气体。该封堵端塞适用管材的规格尺寸为073. 02?0339. 72mm。
[0015] 本发明的管材外压气密封试验用的封堵端塞的内管焊接坡口 1是整个装置的核 心，其内导破口的设计，使焊缝的连接强度显著提高。在外压气密封试验中，内管受径向压 力，外管受到径向拉力，同时受到在端塞端面产生的轴向拉伸力，对于焊缝同样受到复杂的 三维应力，这就对焊接质量提出了很高的要求，为保证焊缝的焊接质量，采用内管焊接坡口 1的设计后，使焊缝与端塞及内管的接触面积变大，改善了焊缝的应力分布，同时焊缝的截 面积也增加了，这样就保证了焊缝具有足够的强度，保证了管材外压气密封试验的顺利进 行。
[0016] 如图2所示，本发明的管材外压气密封试验用的封堵端塞的实施方式如下：
[0017] 1、根据内管7的试验压力选择外管5,保证外管5的最小内屈服大于内管7的试验 压力。
[0018] 2、根据内管7和外管5的几何尺寸，设计并制作本发明4。
[0019] 3、内管7和外管5及封堵端塞4组装在一起。
[0020] 4、完成焊缝6的焊接。
[0021] 5、将两个环形焊接端塞的打压/测量孔3分别接上打压管和测量传感器。
[0022] 6、按试验压力进行外压气密封试验。
[0023] 7、实施完毕。
【权利要求】
1. 一种管材外压气密封试验的封堵端塞，该端塞用于含外管和内管的管材抗外压气密 封试验，其中内管为试验样,其特征是：该端塞为一个直口端部和坡口端部相连的整体加工 件，整体形状为圆环状，所述直口端部的外表面直径>所述外管（5)的内径，所述坡口端部 的内表面直径同所述内管的外径；所述直口端部的端面设有倒角，所述坡口端部的前端设 有内导破口（2)，内导坡口角度为60° ;直口端部和坡口端部相连处的外表面设有焊接坡口 (1)，焊接坡口角度为120°，所述坡口端部外表面的中间部位设有打压/测量孔（3)。
2. 根据权利要求1所述管材外压气密封试验的封堵端塞，其特征是：所述打压/测量 孔（3)为螺纹孔，与所述螺纹孔同心连接有一直径为05的通孔，所述通孔与螺纹孔之间设 有60°角的密封锥面。
【文档编号】F16L55/11GK104295853SQ201410504477
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】戈晓, 郝玉华, 刘家泳, 杨永昌, 赵延延 申请人:天津钢管集团股份有限公司