关于玻璃钢电极绝缘套管的改进

时间：2020-03-30 05:25:57 来源：千叶帆本文已影响人

【摘要】针对一种测井仪器的玻璃钢双侧向电极系在某基地使用时，发现其玻璃钢绝缘套管存在裂纹事件，通过对其结构进行分析找出问题的根本原因。并提出一种玻璃钢绝缘套管的改进设计，保证该仪器在高温高压下工作的安全与稳定性，从而有效避免仪器在井下作业时因玻璃钢套管裂纹而发生测井事故。

【关键词】玻璃钢绝缘套管裂纹双侧向电极

对于完成产业化生产的各种测井仪器而言，在交给用户之前，出厂检验是必不可少的。这对于验证仪器是否能在符合技术指标下的工况中正常作业非常重要，尤其是对于玻璃钢绝缘套管的检验。近期，一种测井仪器的玻璃钢下绝缘套管在某基地使用时出现了裂纹，发现此现象之后，立即对仪器的上绝缘套管进行检查，发现上绝缘套管也有裂缝。

图1所示为该仪器的玻璃钢电极系的上、下绝缘套管发生裂缝的图片。如果这样的仪器在高温高压井进行测井作业的话，极有可能出现由于仪器断裂而造成的仪器坠井事故。针对出现的这一问题，找到仪器绝缘套管破裂的原因并改进其设计迫在眉睫。

1 查找原因

1.结构分析

对仪器玻璃钢绝缘套管的结构进行分析，发现发生破裂的地方是在仪器上部的主轴接头处（如图2所示）和下部的中间接头处（如图3所示）。主轴接头上留有卡六方扳手的位置，中间接头上有三个定位螺钉的螺纹孔。

此两处出现裂缝，原因在于绝缘套筒和配合的零部件两端都装有O型密封圈，导致泥浆不能进入内部，内外部不能连通，内部零件（主轴接头和中间接头）和绝缘套筒之间有空隙，因此在压力的作用下使得玻璃钢绝缘套管在大空隙部位发生变形，最终导致在该处破裂。

2 改进方案

2.1 装配的选择

在装配该仪器的时候，不装绝缘套筒及与其配合零部件两端的O型密封圈；

2.2 设计的改进

将仪器玻璃钢绝缘套管内的六方定位螺钉改为一字螺钉，长度适当增加，以保证安装后与绝缘套筒的间隙尽可能小。将主轴接头打六方扳手的六个凹面改为两个，并设计两个金属或者复合材料块安装在这两个凹面处，将空隙用硅脂填满，以弥补内部空间不承压的弱点；

2.3 对出现裂纹的零件及时进行更换

3 现场使用验证

将改进好玻璃钢绝缘套筒的新双侧向仪器放入某基地现场使用，使用一年后，通过外观检查与探伤检查后，仪器玻璃钢绝缘套筒完好无损。证明新设计改进的玻璃钢绝缘套筒完全满足使用要求。另需要特别说明的是，在玻璃钢绝缘套筒出现一点裂纹之后，只要不是大块缺损、脱落，就不会影响正常的测井作业。

4 结束语

本文针对相关问题，对一种测井仪器的玻璃钢绝缘套筒进行了相应的结构分析和设计的改进，并利用现场试用一段时间进行验证，证实改进方法具有相当的可靠性和稳定性，达到了预期效果，保证了仪器下井作业时的正常工作。

参考文献

[1] 成大先.机械设计手册.化学工业出版社，2008.4

[2] 吴宗泽.高等机械零件. 清华大学出版社，1991.1

[3] 刘鸣放.金属材料力学手册.机械工业出版社，2011.1

作者简介

赛芳，女，（1985-），汉族，云南人，2007年毕业于华北科技学院机械设计制造及其自动化专业，现从事石油测井行业。

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