环形金属密封总成密封机制及性能分析

环形金属密封总成是水下井口头系统重要组成部分,其性能直接影响到水下井口头系统的安全性,甚至整个水下油气系统的可靠性。分析环形金属密封总成的密封机制和工作原理,结合有限元分析结果,从密封环在密封过程中的变形情况来分析其密封性能。结果表明:密封环在弹性变形阶段可以实现密封,但对密封环的表面粗糙度和表面质量有很高的要求,在环形密封总成工况条件下无法保证,应避免在此阶段实现密封;密封环在塑性变形阶段能够填补环表面存在的缺陷,实现良好的密封;在塑性变形阶段,密封环接触面的变形情况成为影响密封性能的唯一因素。

井口头系统密封总成关键部件设计与分析

制约我国海洋油气开采发展的主要瓶颈就是深水井口头设备,而密封总成又是水下井口头系统的关键组件。为此,设计了井口头系统多级金属密封结构的密封总成,主要包括上下2个密封圈、锁紧套筒和驱动套筒。利用有限元分析软件对密封关键部件进行了强度分析,同时提出判断密封总成密封效果的理论依据,并对锁紧套筒进行了结构强度分析,对驱动套筒和密封环做了接触应力分析。分析结果表明,密封总成的结构和材料符合作业要求。该密封总成的结构设计和分析为水下金属密封技术的进一步研究奠定了基础。

基于贝叶斯网络水下采油树系统泄漏风险分析

为研究水下采油树系统油气泄漏问题,预防重大安全事故的发生,利用故障树与贝叶斯网络相结合的方法,建立水下采油树系统泄漏事件的贝叶斯模型,实现对系统的风险评估。融合先验数据和贝叶斯理论,计算出系统故障的概率分布,并计算底事件的重要度因子,找出系统相对薄弱环节,实现对水下采油树系统泄漏事故风险的分析。研究结果表明:采用故障树模型和贝叶斯理论的方法,可以有效地克服传统故障树分析的局限性,而且分析结果与历史统计经验吻合,验证了贝叶斯网络方法在评估采油树系统泄漏风险分析方面的可行性。

基于T-S模糊故障树油管挂安装作业风险分析

针对油管挂安装作业风险分析时存在的故障数据缺乏、故障机理及事件间的联系不确定性,以及传统布尔逻辑门适用性不足等问题,提出一种将模糊理论和T-S模型引入到故障树中的分析方法,即用模糊可能性描述部件的失效概率,用T-S模糊门描述各事件间的联系,用模糊数描述部件的故障程度。该方法有效克服了传统故障树在处理模糊信息以及故障机理不确定等方面的不足,提高了油管挂安装作业故障分析结果的准确度。通过对油管挂安装作业风险实例分析,进一步验证了该方法的可行性和准确性。研究结果为油管挂系统制定安装方案时有效采取相应措施以降低安装过程中的风险提供了依据。

深水井口系统切割回收工具设计研究

我国已经进入深水勘探阶段,由于受到钻探区域海况的影响,用传统的切割回收方法回收海底井口系统变得非常困难。鉴于此,分析了现有井口系统切割工具的结构及工作原理,采用提拉式水力驱动切割,设计了深水井口系统切割回收工具。分析了作业过程中不同状态下对工具的受力,对关键零部件进行了有限元分析,结果表明卡爪、定位基座及解锁卡壳体均满足强度要求,整体结构设计安全。并针对C13-8-42割刀进行了切割参数优选。研究结果可为螺杆钻具选择及作业过程的顺利实施提供参考。

水下井口头密封总成系列化设计与分析

我国的密封总成仅局限于浅海和低压密封,不能实现不同海水深度和不同压力的钻井需求。鉴于此,通过对系列化设计方法和金属密封机理的研究,对影响密封总成密封性能和压力等级的关键因素进行了分析,确定了密封总成系列化设计原则和评价标准,得到密封总成的系列化设计方法,验证了103.4 MPa井口头系统密封总成作为系列化设计的基型能够达到预定的密封效果并能安全回收,完成了34.5、68.9和137.9MPa 3个压力等级密封总成的结构参数设计,形成了密封总成的系列化。利用ANSYS Workbench对基型密封总成的密封性能做了详细的力学分析。提出的密封总成设计方法可以为整套井口头系统的系列化设计提供理论依据和指导。

基于ANSYS的油管挂结构可靠性分析

利用ANSYS/APDL语言建立油管挂参数化模型,将油管挂的结构尺寸、工作载荷、材料性质等设为服从正态分布的随机变量,并运用Monte-Carlo抽样法对油管挂进行随机有限元分析,得到油管挂可靠度为96.22%,证明了该结构在实际工况下的可靠性。通过灵敏度分析可知,油管挂总长度以及内压是影响油管挂可靠性的最主要因素。该结论为油管挂等其它水下复杂结构的可靠性及结构优化提供理论支撑。

“青春能量充电站” 助力航空青年成长成才

习近平总书记说:“新时代的中国青年,生逢其时、责任在肩,施展才干的舞台无比广阔,实现梦想的前景无比光明。”航空工业陕飞是我国中型中程运输机和特种飞机研制的重要主机厂,35岁以下青年职工已经占职工总人数的47%,青年正成为企业发展的中坚力量,如何激发青年人的创新潜力,更好地发挥青年人力量,为航空强国建设贡献青春力量,是航空工业陕飞一直在探索的青年课题。“青春能量充电站”活动就是一种有益的尝试和实践。