FH28-105型环形防喷器壳体力学性能分析与结构优化

以FH28-105型环形防喷器壳体为研究对象,结合其不同工况下的不同载荷特点,采用理论计算与有限元方法相结合,得到了壳体在静水试验压力和额定工作压力下的力学行为特性和应力情况,获得其危险部位,并对其进行强度设计评价。通过多目标优化,以减重为目标,同时兼顾壳体的强度以及校核标准,对环形防喷器壳体的结构尺寸进行优化。结果表明:初步设计的环形防喷器壳体强度满足要求,危险部位出现在壳体卡爪槽的圆弧倒角位置处以及壳体内腔下方的倒角过度处;环形防喷器最终优化方案满足强度要求,相比于原结构尺寸,质量和塑性应变的优化幅度最大,分别为19.7%、15.6%,其他目标均获得了不同程度的下降,实现了在保证壳体强度标准的条件下对壳体进行减重优化。

滑套式井下安全阀设计及动态特性分析

为防止井喷、保证油气井正常生产,设计了1种滑套式井下安全阀,对其结构、控制方式和工作原理进行了介绍;采用有限元的方法对井下安全阀由开启到关闭的动态过程进行模拟,在滑套阀不同倒角情况下,对滑套阀内部流场特性和所受压力的变化规律进行分析。分析结果表明,在滑套阀关闭过程中流体最大速度达到275 m/s,滑套阀所承受最大压力超过40 MPa;流体速度和滑套阀所受压力都随着滑套阀开度的减小而增大,随滑套阀倒角的增大而减小。此滑套式井下安全阀采用压力脉冲控制方式,液压管线只需要传递压力脉冲信号,杜绝了因管线泄漏而造成的井下安全阀失效。同时,驱动方式改为电机驱动,直接控制滑套式阀门的开合,反应迅速,提高了安全性和可靠性,具有较好的实用价值。

手液动一体式平板阀研制与应用

在钻井、完井作业工艺中,由于常规的手动平板阀输出力矩小、开关时间长;液动平板阀液压装置易出现故障,进而影响了下一步工序的正常进行,严重时甚至导致安全事故的发生。文中研制的手液动一体式平板阀集成了液动方式和手动方式的全部优点,具有结构简单、密封可靠、制造成本低、操作迅速等特点,尤其是能避免因液压控制系统出现问题时而无法关闭阀门的现象,提高了阀门的安全可靠性。现场使用情况表明,该阀能够满足采油(气)井口装置及井控系统的使用要求。

闸板的有限元力学分析

本论述建立了105Mpa平行闸板阀的闸板模型,运用有限元分析软件对闸板进行了网格划分、约束、加载,对计算结果进行了分析,得出所设计闸板能满足工况要求的结论,为高压闸板阀的闸板设计提供了理论依据。