卡套管式接头密封失效分析及预防_朱瑞松

编订：__________________单位：__________________时间：__________________卡套管式接头密封失效原因及预防措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2311-52 卡套管式接头密封失效原因及预防措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

下载后就可自由编辑。

卡套管式接头具有拆装方便，密封性良好的特性，它是一种很好的管连接形式，这里将介绍卡套管式接头的密封性工作原理，然后对卡套管式接头的密封性失效的原因进行分析，最后，对卡套管式接头密封性失效性提出了预防措施。

卡套管式接头密封是一种静密封，它能够在高温高压的环境下进行使用。

因为卡套管式结构具有使用安全方便、密封性良好的特性，被广泛的应用与液压、气压运输中。

卡套管式接头随具有独特的优势，但是还需要多起材料、生产、检验和安装维护过程进行严格的管理，否则将会出现泄漏事件，严重时将会引发事故的发生，而造成损失。

卡套管式结构主要有单卡和双卡套两种形式。

其中单卡套体现出的是线性密封，且要求卡套的呢人口具有较高的硬度，而双卡套则是面密封。

本文将以单卡套为例进行分析套管接头密封失效的原因和预防措施。

卡套管式接头的工作原理单卡套管式接头的组成部分分别是：卡套、接头体、压紧螺母。

单卡套管式接头的密封原理是线性密封。

首先，卡套在压紧螺母的作用下，沿着接管的轴向进行运用直至进入接头体的圆锥面内，由于卡套的壁厚较薄，在受到挤压力的作用下，其前端外圆出现变形而形成卡一个球面，这样便于街头题的圆锥面形成了线性密封，同时，在卡套受挤压变形时，和接管外壁接触的内刃刀口嵌入接管体并形成一个均匀的环形密封凹槽，由此，卡套的前端就形成了内外环向的两条线性密封，这两条线性密封很好的把带压物料封存在接头体和接管内，从而达到密封的目的。

变压器套管密封失效的故障分析及补救措施
套管密封失效的原因主要有两个方面：
 一是由于检修人员经验不足，螺栓紧固力不够;
 二是由于超周期运行或是胶垫存在质量问题、胶垫老化等;套管本身结构不合理，且存在缺陷。

 比如，有的220kV主变套管，由于引线与引线头焊接采用锡焊，220千伏A相套管导压管为铝管，导线头为铜制，防雨相为铝制，这种铜铝连接造成接触电阻增大，使连接处容易发热烧结,导致发生事故;套管局部渗漏油,绝缘油不合格, 套管进水造成轻度受潮;套管中部法兰筒上接地小套管松动断线;接地小套管故障，使套管束屏产生悬浮电位，发生局部放电;套管油标管脏污，看不清油位，在每年预试取油样后形成亏油。

 套管表面脏污吸收水分后，会使绝缘电阻降低，其后果是容易发生闪络，造成跳闸。

同时，闪络也会损坏套管表面。

脏污吸收水分后，导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿;套管胶垫密封失效，油纸电容式套管顶部密封不良，可能导致进水使绝缘击穿，下部密封不良使套管渗油，导致油面下降。

 在套管大修中，抽真空不彻底，使屏间残存空气，运行后在高电场作用下，发生局部放电，甚至导致绝缘层击穿，造成事故。

 对变压器套管的故障进行分析，归纳出以下主要原因：
 针对套管油样不合格、含乙炔气等缺陷。

采取的措施是：对套管要进行严格检验，各种试验合格后方可投入运行，避免人为因素引起故障。

 针对套管密封不良，有进水或渗漏油现象。

采取的措施是：通过更换质量好胶垫保持密封，拧紧紧固螺栓，使套管无渗漏。

油管失效机理分析及预防措施的实践报告一、实践目的（不少于100字）针对高含水期油水井作业中油管失效问题，通过对油管螺纹、油管本体、油管磁化与接箍失效机理的分析，提出了提高原材料质量、改进油管加工工艺、加强作业质量与预防管柱偏磨等预防措施。

这些措施的实施对于延长油水井生产周期，降低维护成本，提高经济效益有着十分重要的意义，对油田的生产管理起到了指导作用。

二、实践单位及岗位介绍实践单位：胜利油田岗位介绍：跟着师傅一起查找油管失效的机理，并找到合理有效的预防措施三、实践内容及过程（不少于1500字）在实践的过程中，我和师傅一起查找相关资料，对油管失效机理进行了分析，主要原因分为以后几个方面：1.油管联结螺纹失效联结螺纹是油管最易损坏的部位，在油水井作业中，油管螺纹失效主要表现为螺纹三角形牙形被深浅不同地推平，最深的已接近螺纹牙根部，这是在轴向载荷的作用下螺纹部分出现塑性变形继而出现螺纹牙断裂失效的现象。

胜坨3-9167井作业时发现Φ62mm油管公螺纹已不同程度的被推平。

螺纹失效原因如下：（1）公螺纹在规定力矩作用下,未能拧进母螺纹规定深度（螺纹牙实际啮合圈数是规定圈数的（80%—90%），使螺纹的抗拉强度大幅度下降；公螺纹与母螺纹的螺纹牙的加工单侧斜度不同，只有少部分牙处于全牙高啮合状态，这部分牙在拧紧过程中承受了较大的载荷，产生牙根部局部断裂，降低了轴向抗拉强度。

（2）螺纹加工尺寸存在较大偏差，如公螺纹端面螺纹内、外径偏差，牙高偏差等。

（3）作业过程中丝扣猛上，损坏螺纹；斜扣硬上，导致缩径。

胜坨3-9-183井作业时发现第55根公螺纹严重缩径，内径仅58mm。

（4）作业过程中起下油管时，不使用小滑车油管在滑道上滑行，特别是滑道长度小于油管长度时，对油管公螺纹的磨损和碰击造成失效。

（5）偏磨发生在公螺纹处时，极易磨穿管壁使螺纹实效，并严重降低抗拉强度、甚至发生断裂。

如3-9-189井就是在公螺纹处磨穿。

YF-ED-J7862可按资料类型定义编号卡套管式接头密封失效原因及预防措施实用版In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.（示范文稿）二零XX年XX月XX日卡套管式接头密封失效原因及预防措施实用版提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。

下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。

卡套管式接头具有拆装方便，密封性良好的特性，它是一种很好的管连接形式，这里将介绍卡套管式接头的密封性工作原理，然后对卡套管式接头的密封性失效的原因进行分析，最后，对卡套管式接头密封性失效性提出了预防措施。

卡套管式接头密封是一种静密封，它能够在高温高压的环境下进行使用。

因为卡套管式结构具有使用安全方便、密封性良好的特性，被广泛的应用与液压、气压运输中。

卡套管式接头随具有独特的优势，但是还需要多起材料、生产、检验和安装维护过程进行严格的管理，否则将会出现泄漏事件，严重时将会引发事故的发生，而造成损失。

卡套管式结构主要有单卡和双卡套两种形式。

其中单卡套体现出的是线性密封，且要求卡套的呢人口具有较高的硬度，而双卡套则是面密封。

本文将以单卡套为例进行分析套管接头密封失效的原因和预防措施。

卡套管式接头的工作原理单卡套管式接头的组成部分分别是：卡套、接头体、压紧螺母。

单卡套管式接头的密封原理是线性密封。

首先，卡套在压紧螺母的作用下，沿着接管的轴向进行运用直至进入接头体的圆锥面内，由于卡套的壁厚较薄，在受到挤压力的作用下，其前端外圆出现变形而形成卡一个球面，这样便于街头题的圆锥面形成了线性密封，同时，在卡套受挤压变形时，和接管外壁接触的内刃刀口嵌入接管体并形成一个均匀的环形密封凹槽，由此，卡套的前端就形成了内外环向的两条线性密封，这两条线性密封很好的把带压物料封存在接头体和接管内，从而达到密封的目的。

第八章套管修理§8—1套管损坏的原因及预防一、套管损坏的原因套管损坏大致分为变形、破裂、错断和腐蚀穿孔。

发生的原因分为地质因素、工程技术因素。

（一）地质因素1．地层的非均质性：2．地层(油层)倾角：陆相沉积的油田，储油构造多为背斜和向斜构造。

3．岩石性质：沉积构造油气藏的储油岩石多为砂岩、泥砂岩、泥质粉砂岩。

4．断层活动：在注水开发过程中，由于断层附近是地应力相对集中的地区，剪挤套管。

5．地震活动：地球是一个不停运动的天体，地下地质活动从未间断。

6．地壳运动：地球在不停的运动，地壳缓慢的升降运动产生的应力可以导致套管被拉伸损坏。

7．地层腐蚀：浅层水(300m以上，浅层无水泥固井)在硫酸盐还原菌的作用会引起套管的腐蚀。

（二）工程因素（地质因素往往在外因的引发下成为主导因素）1．套管材质问题2．固井质量问题3．完井质量4．井位部署的问题5．开发单元内外地层压力大幅度下降问题（打加密井或调整开发方案引起地层压力大起大落） 6．注入水侵入泥页岩的问题（引起岩体膨胀、变形、滑移）7．注水不平稳问题8．注水井日常管理问题二、套管损坏的类型：划分为套管变形、套管破裂、套管错断和套管腐蚀四种类型。

（一）套管变形损坏：由于地应力、轴向应力变化，以及套管外挤压力大于内压力等因素的作用所造成的套管一处或多处缩径、挤扁或弯曲等变化，统称为套管变形损坏。

1）套管缩径变形损坏：凡是套管发生局部内径缩小或出现凹形变形而破损者，简称缩径变形。

套管缩径破损种类很多，如图7—1所示。

（1）单向一处内凹变形(图7—1a)；（2）双向一处内凹变形(图7—1b)；（3）单向多处内凹变形(图7—1c)；（4）双向多处内凹变形(图7—1d)；（5）单向与双向复合内凹变形(图7—1e)。

图7—1 套管变形纵断面示意图(a)单向一处内凹变形；(b)双向一处内凹变形；(c)单向多处内凹变形；(d) 双向多处内凹变形；(e) 单向与双向复合内凹变形图7一2 套管弯曲示意图表(a)弯曲段中等；(b) 弯曲段很小(c) 弯曲段很长2）套管挤扁变形损坏：凡是由于套管外挤压力大于套管内压力造成套管纵断面由于四周受力不均匀而变成不规则形状的损坏，称为套管挤扁变形。

卡套式管接头脱落的原因卡套式管接头这玩意儿，看着不大，作用可不小，就像血管连接处的“小卫士”，稳稳当当连接着管道，保证里头的流体顺畅通行。

可有时候，它闹起“脾气”来，说脱落就脱落，那可真让人头疼，仔细一琢磨，原因还挺多门道的。

我之前在工厂实习的时候，就碰上过这糟心事儿。

那时候车间里有一套输送冷却液的管路，卡套式管接头本来一直“坚守岗位”，相安无事。

可有一回，机器正轰轰运转着，突然“哗啦”一声，冷却液跟小喷泉似的从一处接头那儿喷了出来，大家赶紧围过去查看，原来是管接头脱落了。

首当其冲的原因得是安装没到位。

这安装卡套式管接头啊，就像给小娃娃穿衣服，得严丝合缝、手法正确才行。

当时负责那片区的师傅回忆说，可能是组装的时候着急了，把卡套往管子上套的时候，没确保它完全平整、均匀地贴合在管壁上，就像给衣服系扣子，有颗扣子没扣好，松松垮垮的。

拧螺母的时候呢，也没按照规定的扭矩拧紧，力气小了，卡套没被充分挤压变形，没法紧紧抱住管子，就留下了隐患，时间一长，机器一震动，它就“扛不住”，掉链子了。

再就是管材质量和尺寸不达标。

那批管子啊，后来检查发现，管壁厚度不均匀，有的地方薄得像纸，卡套想牢牢卡住都费劲。

而且管径尺寸也有偏差，跟标准的卡套不是那么适配，就好比大脚穿小鞋、小脚穿大鞋，总归不合适，工作起来稍微有点外力干扰，就容易松动、脱落。

还有啊，工作环境的“捣乱”。

车间里温度时高时低，冷却液还时不时有腐蚀性，时间久了，卡套和管子材质被腐蚀得坑坑洼洼，原本紧密的连接变得脆弱不堪。

我记得有次看到那脱落的卡套，表面都黑乎乎、麻麻点点的，像长满了“雀斑”，强度大大下降，这在持续压力和震动下，不掉才怪呢。

这卡套式管接头一脱落，生产线得停，物料得浪费，还得费工夫抢修。

所以说啊，不管是安装时多花点心思，严格把控管材质量，还是尽量改善工作环境，都得做到位，让它稳稳扎根在管道上，别再玩“离家出走”的戏码，不然真能把人折腾得够呛。

套管故障案例剖析
套管故障案例剖析：
案例一：
故障现象：油管本体严重破裂。

原因分析：
1. 井下工具或落物损坏油管本体。

2. 丝扣磨损或损坏，导致油管本体断裂。

3. 油管长期超期服役，老化、脆化。

4. 油管在运输、搬运、下井过程中，受到剧烈撞击、挤压。

案例二：
故障现象：油管脱扣。

原因分析：
1. 井口操作不规范，上卸扣时发生顶扣或撞击。

2. 油管扣型不匹配，丝扣过松或过紧。

3. 油管长期受拉力或压力作用，导致丝扣松动。

4. 油管接头密封圈老化、失效，导致油管脱落。

案例三：
故障现象：油管内壁堵塞。

原因分析：
1. 原油内含有杂质，如泥沙、石蜡等，导致油管内壁堵塞。

2. 油管长期未进行清洗、保养，内壁积垢严重。

3. 井下落物、工具等掉入油管，卡在油管内壁。

4. 井下压力波动大，导致原油中悬浮物在油管内壁沉积。

以上案例只是套管故障的冰山一角，实际应用中可能还存在其他故障情况。

针对不同的故障，应采取相应的预防和维修措施，确保套管系统的正常运行。

修井作业中套管损坏原因分析及对策修井作业中套管损坏原因分析及对策摘要:各油田进入开发中后期，套管损坏情况十分严重，频繁的措施作业加剧了套管的损坏。

通过在施工作业中深入调查，分析了射孔作业，压裂酸化作业，机械整形施工，解卡作业，磨、铣、套作业，找漏、试压作业等不同施工作业中套管损坏原因。

指出采用如下方式来进行套管损坏预防：选择合理的射孔方式；加强对增产措施的管理；合理选择机械整形修套方式；慎用大负荷解卡技术；优选磨、铣、套工具，优化施工参数；注意每个保护套管的施工细节。

通过采用针对性的对策，采取有效措施，到达综合治理，预防套管损坏的目的。

关键词：套管损坏；修井；原因分析；对策随着河南油田的开采进入中后期，套管损坏井日益增多，套管损坏主要有套管缩径、套管破裂、套管漏失等。

由于套管损坏造成作业工作量增大和油井开采难度增加，也越来越影响了油田下步开发措施的进行。

1不同施工作业中套管损坏原因分析1.1射孔作业套管损坏段多数发生在射孔层段附近或射孔层段中，射孔方式不当会导致以下情况：①射孔作业时可能导致油层套管外固井水泥环破裂；射孔产生的瞬间高压可导致孔眼附近产生裂纹、裂缝，甚至使油层套管出现破裂。

这些裂纹、裂缝成为套管比拟薄弱的地方，在以后的采油或注水生产、作业增产措施中加速损坏。

②射孔深度误差过大或者误射，将泥页岩薄层射穿，使泥页岩受到侵入水浸泡而膨胀，从而导致套管受到径向挤压而变形。

③射孔方式选择不当，会影响套管强度。

高密度射孔，尤其是在低渗透地层采用高密度射孔方式，导致套管强度大幅降低，增加了后期套变可能。

1.2压裂酸化作业1〕大型压裂施工时井口压力一般到达70MPa，压裂目的层承压70~100MPa，通常N80套管内设计压力为65MPa，强度更低的套管或长时间生产的套管很容易产生破裂，如果压裂井段的固井质量不合格或者水泥环在压裂中出现裂缝，尤其是在套管接箍丝扣局部，是套管抗压的薄弱地方，很容易出现裂缝。

卡套式管接头密封可靠性分析管接头在液压系统中的泄漏不可忽视，泄漏可造成效率降低，油温升高，执行机构不稳定，污染环境等。

直接影响液压设备的正常使用，如何提高接头体的密封可靠性，正是设计制造企业和使用单位一直面对的课题。

卡套式管接头具有结构简单、重量轻、体积小、使用方便、不用焊接，而且具有良好的耐压性、耐振动性、耐热性及可靠的密封性。

因此，它可以用于高温、高压及有振动的管路中，是液压系统中较为理想的连接件。

单刃口卡套国家标准，制造精度按GB3764-83，表面硬度550~800HV，芯部220~300HV，硬化层深0.03~0.05mm。

经过多年的对比试验及市场调研，发现按国标设计制造的单刃口卡套存在以下问题：1、大口径卡套的密封可靠性差，特别是直径28mm以上在高压管路不易使用。

2、卡套刃口易咬伤管壁。

3、装配过程中易出现拱起部分屈服，耐热和吸收振动力较差。

4、重复装配性能欠佳。

通过对双刃口卡套的分析，对德国产双刃口渐进式卡套全面检测和试验，发现其无论大口径和小口径，高中压密封可靠性均较国产单刃口卡套高。

国产单刃口卡套和双刃口卡套内在质量的比较：国产单刃口卡套硬化层深25~30um，硬化层硬度700HV，较脆。

芯部硬度170HV，弹性极限较低。

双刃口卡套硬化层深30um，硬化层硬度750HV，芯部220HV。

双刃口渐进式卡套，硬化层深随口径变化，硬度也随口径变化，芯部硬度250~260HV。

台湾产钢制单刃口卡套，硬化层35~45um，硬度700HV，韧性较好，芯部硬度量180HV。

几种卡套在尺寸设计上的比较：国内和台湾产卡套尺寸设计大体一致，只是台湾产卡套内孔通径偏小，双刃口卡套，大直径较其它卡套大，个别规格与国产卡套不互换，但弹性变形区等强度悬臂设计较好，大大提高抗屈服能力。

双刃口渐进式卡套，多一道预制变形沟，使双刃口收紧更省力，并且当双刃口切入到一定深度后，止推环限制刃口过度切入钢管外壁，在保证刃口切入深度的同时，又保证了弹性区有高的抗屈服能力，外径内孔尺寸较单刃口有所不同。

管道失效分析和对策措施浙江钱清发电有限责任公司管道失效隐患分析及防范对策前言：本文结合公司#1、#2机组管道安装情况，对管道设计、安装存在的不足可能导致的失效类型进行了分析，提出了解决失效隐患的改进措施。

一、管道的损坏现象主要有以下几种形式『1』：1. 蒸汽管道的高温蠕变疲劳损坏。

主要发生在蒸汽温度高于480摄氏度的主蒸汽管道、再热热段蒸汽管道及一些高温的承压部件如：异种钢焊缝、弯头、阀门、三通等部件，由于存在较高的热应力而容易因蠕变疲劳提前失效。

这些部件的使用寿命主要由材料的高温蠕变强度及部件承受的应力所决定。

2. 管道过载荷引起的损坏。

如果实际载荷超过了计算假设的热负荷、静力学和动力学数据，则发生了过载荷行为。

原因可能有：1) 调节装置失灵。

2) 冷却水管道、喷水管道及阀门尺寸选择错误。

3) 水击、凝结水冲击。

如管道水击或汽锤引起管道的变形、断裂损坏。

此种损坏现象主要发生在管道投运时疏水不尽所致。

我公司对外供热母管曾经发生一起水击，导致多处管道脱离支架。

长兴发电有限责任公司＃2炉再热热段管道在冲管时发生水击现象，导致管道多处变形，吊架损坏。

4) 压力冲击5) 形状错误或不佳，尤其是承受蠕变应力的部件6) 负荷过渡方式错误7) 封闭的介质液体受热8) 支吊错误或失灵9) 材料错误3. 管道振动引起的损坏。

振动可引起断裂或摩擦部位的管道断裂。

引起管道振动的原因主要与管道及支吊系统的设计维护有关。

4. 管道及接管座的热疲劳损坏，包括母管管孔处的热疲劳裂纹。

主要发生在喷水减温器、喷水减温减压阀及喷水阀后管道及存在滞留蒸汽管道的管孔及接管座上，热疲劳裂纹产生的机理如下：蒸汽管道支管中存在滞留而引起水滴落在该管壁上的情况时，由于水和蒸汽间存在着巨大的温度差，介质接触表面产生很高的表面应力，引起管道内壁形成网状（或放射状）裂纹，如图1（北仑电厂再热热段至低旁暖管管道角焊缝上裂缝）和图2（某电厂再热器微量喷水减温器后管道内壁网状裂纹）所示。