Engineering Structure and Strength Design of Reducer Bend under Internal Pressure

Standard reducer bends have structural functions of both bend and reducer pipe at the same time. However, there is a lack of strength design method in the current codes. In order to develop the strength design method of the reducer bends subjected to internal pressure, analytical formulas are re-examined. Finite element analysis and stress measurements of the reducer bend are carried out. It is found that it is not appropriate to analyze the reducer bends by using thin membrane theory. The formula derived directly from circumferential stress formula of reducer bends under internal pressure is conservative, which is further verified by the finite element analysis results and it can thus be applied to piping design.

西部某输气管道弯管穿孔泄漏原因

国内某埋地集输管线服役约15个月后,在管道弯管外弧侧发生穿孔泄漏。采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析和物相分析等方法,研究了弯管穿孔的原因。结果表明:硫酸盐还原菌腐蚀是管道弯管处发生腐蚀穿孔的主要原因,弯管外弧侧输送介质的冲刷作用加速了腐蚀坑向穿孔位置的扩展,同时水相中溶解的CO_(2)对腐蚀穿孔也具有促进作用。

高压气田站场弯头冲蚀特性及结构优化研究

针对高压气田站场弯头冲蚀问题,首先根据标准弯头的冲蚀情况提出一种新型偏心异径弯头结构,然后利用数值模拟方法研究不同管径比、介质流速和砂粒直径下偏心异径弯头的冲蚀特性。模拟结果表明,偏心异径弯头最大冲蚀速率随管径比增大而减小,当管径比为1.3时,最大冲蚀速率降低33%,且夹角α为16.7°,符合设计规范。在不同来流速度下,偏心异径弯头冲蚀发生位置无显著变化,最大冲蚀速率仍在管道两侧呈对称分布,但最大冲蚀速率与来流速度呈指数增长关系。随着砂粒直径的增加,偏心异径弯头的冲蚀形状无明显改变,但严重冲蚀部位更加分散,最大冲蚀速率与砂粒直径呈近线性增长关系。来流速度和砂粒直径是偏心异径弯头冲蚀特性的主要影响因素。

双金属复合管件制造技术综述

在总结了国内外双金属复合管件制造成型工艺的基础上,从制造工艺出发,分别介绍了双金属复合三通、双金属复合弯头、双金属复合异径接头和双金属复合法兰的制造工艺过程和工艺的优缺点,并对常用双金属复合管件制造工艺的优劣进行了排序。最后结合双金属复合管件直径和内衬材料两方面因素,给出了复合管件材料类型选择方案,以期为双金属复合管件的工程应用提供参考。

Revit族的创建技巧——以圆形风管变径弯头为例

从Revit中创建族命令的基本概念入手,解析了Revit软件中创建族命令的具体内容。通过剖析创建圆形风管变径弯头族的具体步骤,总结了利用Revit创建机电工程中复杂构件族的方法和技巧。

基于Fluent的异径偏心弯管环烷酸冲蚀分析

在高温环烷酸腐蚀环境中,应用Fluent软件对不同结构尺寸的异径偏心弯管弯头与变径后直管段内的流场进行了数值模拟。根据流速、剪切力等流体力学参数的变化情况,结合高温环烷酸腐蚀机理,分析了流场对异径偏心弯管冲蚀的影响,预测并验证了异径偏心弯管易腐蚀的部位。结果表明：异径偏心弯管弯头两侧与外侧还有变径后直管段180°～360°附近壁面上的剪切力较大,易发生环烷酸冲蚀;弯头内侧剪切力随直管段长度增大而增大,弯头两侧剪切力随直管段长度增大而减小,弯头外侧剪切力不随直管段长度改变而改变。因此,在实际检测中,对于直管段较长的异径偏心弯管,除了弯头两侧与外侧,还要注意弯头内侧的检查。

页岩气输送用转角弯头内腐蚀减薄原因分析

目的针对某页岩气输送平台用转角弯头发生严重内腐蚀减薄的问题开展原因分析,明确腐蚀类型及机理,指导防腐处理,提高转角弯头的服役安全性。方法以页岩气输送用转角弯头为研究对象,针对转角弯头内腐蚀减薄行为开展基础研究,通过宏观观察及尺寸测量分析内腐蚀的腐蚀形貌及分布,并进行理化检测、微观观察、物相分析,探究腐蚀产物,综合分析转角弯头内腐蚀减薄的原因。结果宏观分析发现,转角弯头内壁外弧侧与中性区过渡区域有壁厚发生突变而产生的腐蚀台阶,最大壁厚减薄率达63.4%。电子显微形貌与金相分析表明,弯头内壁的腐蚀坑呈纵深发展,逐层剥离,腐蚀产物疏松、形貌多样,且可观察到细菌形貌。腐蚀产物的能谱及XRD分析发现,管体内壁的腐蚀产物主要是FeS、Fe2O3、FeCO3等,内腐蚀可能与CO2、H2S、SRB等有关。结论弯头腐蚀减薄是硫酸盐还原菌(SRB)-CO2腐蚀协同作用的结果,SRB的存在对CO2腐蚀起催化作用。此外,Cl^-对腐蚀产物膜的破坏和弯头外弧侧的冲刷加速了腐蚀作用。建议确定SRB细菌来源,以便有效投放杀菌剂,同时对管线内壁定期进行清理,避免菌落长期附着于管体内壁。此外,建议添加多级气液分离装置,严格控制气相中的含水量。

充填料浆对变径管的冲蚀磨损分析

为研究充填料浆对变径管道的冲蚀磨损规律,以不同结构的变径弯管为研究对象,采用Fluent软件建立料浆在变径弯管中的流动模型,分析出入口管径比、变径段长度、弯管弯曲角度3个参数对管道磨损的影响规律。研究结果表明:出入口管径比对管道的冲蚀影响最严重,冲蚀面积与磨损率随着管径比增大改变明显;变径管长度在80 mm以下时磨损状况随管道因素变化波动幅度大;弯曲角度对管道的磨损影响仅体现在入口段与弯管段,其他区域磨损状况基本类似。

渐缩异径弯头展开放样新方法研究

针对渐缩异径弯头展开图较难绘制的情况,提出一种新的计算绘制方法,通过解方程求交点确定空间线段坐标来求取其长度。此方法克服了"绘图法"操作困难、精度不够,常规"计算法"步骤繁琐、使用范围窄等缺点,可以实现高效精确的计算并为应用Autolisp程序自动绘图提供了方便。对于提高工作效率,推广渐缩异径弯头在实际工程中的应用具有积极意义。

国标图集中渐缩异径弯头的绘制问题

在编制《钢制管配件自动绘制软件》的过程中,发现标准图集《钢制管件》(02S403)中渐缩异径弯头的图纸存在问题。在查找相关资料的时候,发现该问题普遍存在,特提出该问题供探讨。

减振降噪曲管压力平衡型膨胀节

为了解决曲管压力平衡型膨胀节在运行过程中,由于管道工作压力不稳定,介质的流动速度极易发生变化,使得管道系统产生紊流、振动等问题,对曲管压力平衡型膨胀节平衡孔结构重新设计,降低管道介质对膨胀节盲板冲击,从而达到在运行过程中减振降噪的目的,使管道系统稳定运行。

加强型旋流器特殊单立管的通气和排水性能研究

试验组在5层等比例试验塔上对伸顶通气的特殊单立管系统进行了定流量排水试验,针对De110排水立管顶部通气管管径及立管底部与排出管连接方式和排出管管径进行了探究。结果表明,排水立管为De110时,伸顶通气管管径最小可采用De75。排水立管与排出管连接处采用大曲率变径弯头对排水系统内压力影响较小。排水立管为De110,当采用大曲率变径弯头时,排出管采用De110或De160这两种管径对系统内压力无明显影响。

3200t/d水泥生产线提产降阻改造

贵州西南大方永贵建材有限公司3200t/d水泥生产线烧成系统从投产到技改实施前一直存在系统阻力高,产量低,热耗高等问题。针对该系统存在的问题,对旋风筒及气体上升管道、分解炉到C5旋风筒风管弯头及C3下料管翻板阀等处进行了结构改造,并对篦冷机风机系统重新配风。通过调试,很快实现预期的改造目标,改造效果较好。

降低3^#发电机组除氧系统自耗电技改措施

新疆青松建材化工(集团)股份有限公司本部水泥厂电力车间负责水泥厂新型干法旋窑熟料生产线的纯低温余热发电的生产任务,装机容量为5MW/台,为企业的节能减排做出了贡献,机组在运行过程中发现3#机组自耗电比偏高,为了解决这个问题,技术人员进行了全面分析找出了影响因素,并采取了有效的措施进行了解决。

90°大曲率变径弯头对厨余垃圾排放系统性能影响

采用DN75硬聚氯乙烯(PVC-U)伸顶通气系统排放粉碎后厨余垃圾时,低楼层区域出现正压过大的现象是限制该系统排放性能提高的主要原因之一。将底部两个45°弯头换成DN75×DN110的90°大曲率变径弯头,探究在该情况下,不同高度系统中正压过大的现象是否得到缓解,以提高DN75立管系统的排水能力。试验表明,改造后系统最大正、负压明显减小,系统排放性能得到大幅度提高;改造后最大正、负压的绝对值接近,系统最大正压不再是唯一限制厨余垃圾排放系统排放性能的因素。

90°大曲率变径弯头对厨余垃圾排放系统性能影响(续)

在超高层足尺试验塔上,采用DN110硬聚氯乙烯(PVC-U)伸顶通气系统排放粉碎后的厨余垃圾时,低楼层区域所出现的正压过大现象成为限制该排放系统性能提高的主要原因之一。在该系统的基础上,将立管底部两个DN110的45°弯头替换为DN110×DN160的90°大曲率变径弯头,探究改变工况后,在模拟高层住宅排放系统中正压过大现象是否得到缓解,以提高DN110立管系统的排水能力。试验表明,改变工况后系统的最大正、负压明显减小,其中最大正压缓解显著,使系统排放性能提升。同时采用先排放5 s清水再投加垃圾的排水方式可以有效减少系统底部垃圾淤积情况,并有一定的正压缓解效果。

基于SolidWorks的渐缩弯头展开新方法

介绍一种渐缩弯头展开的新方法。该方法是利用SolidWorks三维绘图软件,首先对渐缩弯头管件进行钣金实体建模;然后利用SolidWorks中钣金件可以展开的特性,对渐缩弯头管件进行平面展开;最后转换成工程图进行标注。该方法不同于传统的"作图法"和"计算法"的展开方法,能够准确、快速地对渐缩弯头进行展开,提高了工作效率,具有实际应用价值。

弯管在面内开弯矩作用下的弹性应力解析解

为了评估弯管开弯的工程安全性,建立力学模型推导了面内开弯矩作用下弯管的经向应力式,该式与面内闭弯矩作用下的经向应力式结构相似,但两者除了在同一部位存在拉应力与压应力性质相反的变化关系外,还有数值大小的区别。不同弯曲系数和圆周角处开弯经向应力均大于闭弯经向应力。而面内开闭弯矩作用下的环向应力式结构相同、大小相等、符号相反。等径弯管在面内弯矩作用下的弹性应力解析解只是异径弯管在面内弯矩作用下弹性应力解析解的一种特例,以异径弯管不同经向弯角处管截面的几何参数代入有关公式,即得该截面的应力。

异径弯管在扭矩作用下的应力及极限扭矩验证

通过有限元分析和实验对异径弯管在扭矩作用下的弹性应力及极限扭矩解析解进行了验证。有限元分析表明,端面扭矩在异径弯管中的作用一定程度上类似面内弯矩在异径弯管中的作用,证实了扭矩在弯管中传递过程的弯矩化效应。小端受扭的有限元分析表明,最大环向应力位于异径弯管模型小端的外拱处,误差不超过5%,与解析解的结论一致,但解析解略偏危险。大端受扭的实验表明,小端的应力水平高于大端,但极限扭矩解析解较大多数实测的结果明显偏保守。

火电机组四大管道选用弯管或弯头的阻力计算

火电机组四大管道设计中,选用弯管或弯头时首要考虑的因素是阻力大小。从对引起争议和困惑的源头——美国Crane手册的解读着手,澄清了弯管或弯头阻力计算方法中的一些问题,并通过实例比较证实,以弯管替代弯头时,降阻节能效益十分明显,对于降低工程造价也会带来可观成效,值得在四大管道设计中推广应用。根据对Crane阻力系数规范的取用法则还得知,在理论上四大管道设计中存在着潜在的节能降阻空间。