既有网架杆件外包钢管加固技术试验研究

针对既有网架结构中承载能力不足的构件,提出了一种外包钢管的加固方法,该方法通过将外包钢管与杆件两端球节点焊接,使其直接承担网架荷载,并在内外管中间设置衬管以促进二者的共同作用,进而提高加固后杆件的整体承载能力,该加固方法可有效针对网架承载能力不足的杆件进行加固,通过仿真和试验分析,该加固方法具有较好的加固效果和工程实施性。

池式反应器管板腐蚀原因分析及处理

针对池式反应器列管冲刷腐蚀问题,从工艺运行、设备结构进行分析,通过对池式反应器列管管板孔增加衬管并进行胀焊处理,有效避免了管板孔的冲刷腐蚀扩大化。池式反应器经处理后运行至今,系统各工艺指标参数正常。

穿越城区隧洞分离式衬砌承载机理及性能优化研究

近年来我国兴建的穿越城区引水隧洞工程采用了一种新型分离式衬砌,但其承载机理尚不够明晰。以某水资源配置工程中穿越城区的TBM施工输水隧洞为对象,建立输水隧洞分离式衬砌整体三维有限元数值模型,分析了衬砌的变形、受力和承载比等特征。结果表明:设计内压作用下,钢衬和自密实混凝土径向紧密贴合,排水板铺设范围内两者径向变形明显大于管片,排水板铺设范围外三者径向同步变形,钢衬应力水平低且分布极不均匀,管片应力超过抗裂限值,内水压主要由围岩承担,钢衬承载比例明显低于预期;降低钢衬-自密实混凝土界面、自密实混凝土-管片界面的摩擦系数,均能使钢衬应力分布的均匀性增加,有利于钢衬承载性能的发挥,且对管片抗裂有利;提高排水板厚度与综合模量比值d E,可以提升钢衬承载比,控制d E在12.4~45.1 mm 3 N范围内,可以满足钢衬容许应力和管片抗裂设计的要求,同时使分离式衬砌钢衬主要承担内水压的设计理念得以实现。

核用小直径传热管衬管焊接TIG焊枪的设计及优化

随着我国核工业进入第3个30年发展阶段,核用设备的维修需求日益迫切。核用蒸汽发生器内部结构复杂,关键传热管结构管径小、管道长、拆卸安装难度大,传统修复方法难度极高。针对核用小直径传热管因长期处于高温高压工况而出现的腐蚀破坏问题,文中设计了一种全位置自动化TIG衬管焊接修复焊枪,并进行了焊枪可靠性验证和焊接修复试验。首先,提出了焊枪的总体结构设计方案,并阐述了所设计焊枪相对传统钨极TIG焊枪的优势;接着,完成了焊枪传动系统的设计与验证,所设计的传动系统体积小、空间利用率高;随后,对焊枪关键部位——导电轴进行了刚度理论建模、分析和实例计算,并通过有限元求解验证了理论模型的可靠性,在此基础上提出了焊枪结构的优化方法;最后,进行了现场挠度检测和焊接试验,验证了导电轴的刚度满足现场焊接工况,并用线性回归方程和挠度修正公式定量预测焊枪挠度变形,验证了所设计结构的合理性;焊接试验表明焊枪工作时传动系统的转速稳定可控,焊缝成形良好。文中所研制的焊枪能够满足核用蒸汽发生器不锈钢传热管的衬管焊接修复工艺要求。

回接筒顶部修复工具的研制与应用

随着油气勘探开发向深层、超深层进军,尾管回接固井技术应用愈发广泛。回接筒是保证回接井筒完整性的核心装置,然而尾管固井后,回接筒顶部残留水泥、过度钻塞致回接筒喇叭口受损等现象时有发生,极易导致回接密封失效,从而严重影响固井质量。针对上述难题,研制了回接筒顶部修复工具,设计了磨铣回接筒的管柱组合,形成了配套修复工艺,开展了大规模地面性能测试与现场试验。研究结果表明:顶部修复工具对于清除回接筒残留水泥、修复回接筒喇叭口破损具有良好的效果,现场应用3井次,试验成功率100%,显著提高了尾管回接作业的可靠性,具有良好的应用推广前景。

核用小直径传热管自动化衬管焊接系统的研制

目的针对核用小直径传热管长期服役于高温高压环境时易产生表面腐蚀缺陷等问题,研制一套自动化衬管焊接系统,以高效修复腐蚀传热管,并验证该焊接系统的可行性。方法采用以STM32F405RGT6微处理器为控制核心、植入FreeRTOS实时操作系统的方式设计了一款焊接控制系统;以微型TIG焊枪为执行机构、数字化焊接电源为功率输出设备,研制了一套自动化衬管焊接系统;最后以304不锈钢管为试样进行了衬管脉冲焊接试验。结果焊接试验过程稳定,无断弧现象,得到的焊缝衬管完全焊透,基管适度熔透,焊缝成形良好。可通过调整基值电流、峰值电流、脉冲频率和占空比等参数调控焊接热输入,获得优质的焊缝。结论研制的微型焊枪可适应传热管内部的狭小焊接工况;焊接电源能够满足焊接过程中的能量需求,提高了焊接过程的动态响应能力;焊接控制系统在硬件和软件层面上实现了焊枪和焊接电源的宏观调度,能够对焊接波形进行精细化调控。所研制的衬管焊接系统各项性能优秀,满足压水堆核用蒸汽发生器水箱内不锈钢传热管内衬管焊接高质量修复的需求。

蒸汽发生器换热管衬管液压胀接工艺研究

核电站蒸汽发生器是将反应堆的热能传递给二回路介质以产生蒸汽的热交换设备,其中的传热管起着保障热通量变换和防泄漏的作用。但是在长期的高温高压与高腐蚀状态下,传热管也更易破损,给核电厂的安全性与经济性带来威胁。通过总结国内外衬管技术的应用并分析各种技术的优缺点,最终以液压胀接工艺为主要试验技术,对Inconel 690合金双管之间的胀管力计算和胀接试验过程进行研究,最终得出最佳液压胀接压力区间。

X65Q/316L双金属复合管Inconel625合金堆焊过渡区的组织和力学性能研究

采用光学显微镜、扫描电镜研究了某厂X65Q/316L双金属复合管堆焊过渡区的组织和主要元素的分布情况,同时对过渡区显微硬度、拉伸强度、剪切强度进行了检测。结果表明:远离过渡区的X65Q基管组织为粒状贝氏体和珠光体,靠近熔合线处的基管组织为多边形铁素体和珠光体,原有粒状贝氏体组织消失;远离过渡区的316L衬管组织为奥氏体,且晶粒存在滑移变形;靠近熔合线处衬管奥氏体组织中的滑移变形消失;堆焊层与基管熔合线附近元素分布变化明显,而堆焊层与衬管熔合线附近元素分布未出现明显变化;堆焊层与基管过渡区内,堆焊层内硬度较稳定;基管硬度从熔合线处开始逐渐增加到最大值后迅速降低,远离熔合线区域堆焊层硬度高于基管。堆焊层与衬管过渡区内,靠近熔合线处堆焊层和衬管均发生了软化,硬度最低值出现在衬管侧靠近熔合线处,远离熔合线区域堆焊层的硬度高于衬管。

垂直井中管杆柱的扶正器安放问题研究

管杆柱屈曲给生产带来许多问题 ,文中采用弹性稳定理论中的能量方法 ,分析了受轴向分布载荷作用的垂直管杆柱的稳定性 ,得到了关于轴向分布载荷、底端轴向载荷和管杆柱几何参数的稳定性方程 ,并求得了它的解析解。该解对于垂直井中管杆柱的扶正器应用具有指导意义 ,方程中针对不同端部边界条件的管杆柱约束系数取值不同。为了便于理解 ,文中给出了算例。

水平井控水完井技术现状与发展趋势

近年来,水平井技术逐步大量应用,但水平井产量递减快,底水上升快,找水、堵水困难等问题也成为影响水平井长期稳产的关键问题。如何最大程度地保证水平段的各个部分能够均衡生产,实现控水已成为水平井开发中极其重要的课题之一。针对该问题,介绍了当前国内外现有的多种水平井控水完井技术,如分段变密度筛管控水完井、中心管控水完井、ICD控水完井、DWS控水完井、倾斜井筒控水完井等。智能化控水完井将成为水平井控水完井技术的发展趋势。

自蔓延法制备金属复合管内衬层组织性能的研究

在离心力的作用下，采用自蔓延高温合成技术（ＳＨＳ）制备复合金属管，研究添加剂对内衬层致密度、显微结构和显微硬度的影响．实验得出，反应物中加入添加剂，内衬层的显微结构不同，陶瓷晶粒呈柱状晶或等轴晶，并且内衬层显微硬度两相不均．通过增加离心力或添加能延长熔融期的添加剂，可改善内衬层的致密度，减少气孔．

改性玻璃钢内衬油管的试验与应用

针对油田地层水矿化度高及水井管柱的腐蚀与结垢问题 ,与天津市万吉工贸公司合作 ,采用改性玻璃钢内衬油管 ,进行注水井防腐防垢应用试验 ,获得了圆满成功。介绍了改性玻璃钢内衬油管的结构及特点、室内试验情况、现场应用结果等 ,并进行了经济效益预测。从 1998年 11月至 2 0 0 1年 2月胜利油田共使用改性玻璃钢内衬油管 2 0 0 0 0m ,且均在正常生产。

膨胀式尾管悬挂器用膨胀管受力分析

膨胀式尾管悬挂器是一种新型的尾管固井、完井工具,其工作的核心构件是膨胀管,膨胀管的膨胀性能是悬挂、坐封成功的关键。对膨胀管的膨胀力及膨胀后的外径比理论外径缩小量进行了分析,并探讨了一种理论计算方法,为膨胀管材料的选择、结构的设计提供了一定理论依据。

高血压病老年患者麻醉应用气管插管或新型喉罩置入的血液动力学反应

[目的]观察比较新型喉罩(SLIPA)与气管插管用于老年合并高血压病患者手术麻醉建立气道时血液动力学的反应。[方法]术前高血压诊断明确并经过系统治疗的老年患者,行择期手术共70例,随机分为两组:A组为气管插管组,B组为SLIPA组,记录在全麻后建立气道时两组血液动力学变化,结果进行统计学分析。[结果]建立气道后A组收缩压、舒张压、心率变化明显,插管后与插管时的比较差异有显著性意义(P<0.05);B组血液动力学也有变化,但插管后与插管时的收缩压、舒张压、心率降低组内比较差异无显著性意义(P>0.05);A、B两组组间插管后1 min、3 min内收缩压、舒张压、心率组间比较差异有显著性意义(P<0.05),5 min收缩压、舒张压、心率组间比较无显著性意义(P>0.05)。[结论]麻醉气道的建立应用新型喉罩SLIPA对于合并高血压病老年患者的血液动力学变化影响较小。

改性玻璃钢内衬油管性能试验

对改性玻璃钢内衬油管的隔热性能、防腐性能、防垢性能、耐压性能进行了试验。室内试验表明 ,改性玻璃钢内衬油管的隔热、防腐、防垢和耐压性能明显优于其他类型的油管 ,现场应用也证明了这一点。因此 ,改性玻璃钢内衬油管适合工业使用 。

多分支井钻井技术综述与最新进展

多分支井钻井技术是在单一井眼里钻出若干个支井,并且回到单个主井筒的钻井新技术。目前,多分支井钻井技术方法很多,包括套管开窗锻铣侧钻、预设窗口、裸眼侧钻、径向分支井方法、膨胀管定位侧钻和智能分支井等。多分支井钻井技术具有很多优点:增加井眼在油藏中的长度、扩大泄油面积、提高采收率、改善油流动态剖面、减缓锥进速度、提供重力泄油途径、提高油气层纵向动用程度、提高裂缝油气藏裂缝钻遇率、经济开采边际油气藏和重质原油油藏、可重复利用上部井段,降低钻井成本、由于地面井口或海上井槽的减少而降低了平台的建造费用、降低油井管理和环境保护等费用,提高了经济效益。

全钢载重子午线轮胎气密层胶配方改进

通过并用NR并加入适量陶土,对全钢载重子午线轮胎气密层胶配方进行改进。结果表明,改进后的气密层胶透气系数有所增大,但能够满足有内胎轮胎气密层的要求;采用改进配方的轮胎耐久性能和高速性能与改进前的轮胎相当;采用改进配方生产轮胎,可减小BIIR用量,大幅度降低生产成本。

膨胀式尾管悬挂器的研究

为了解决常规尾管悬挂器过流面积小、密封性能差的缺点,研究了膨胀式尾管悬挂器。主要对膨胀式尾管悬挂器的工作原理,结构原理,关键技术包括替浆技术、固井技术、膨胀悬挂技术、丢手技术进行了研究;解决了膨胀管悬挂的一系列技术难题;对膨胀管受力进行了有限元分析,并将结果与室内试验进行了对比,两者结果基本一致。通过野外试验进一步证明了膨胀式尾管悬挂器能够提供足够的悬挂力,满足悬挂要求。

电阻阵列冷却用脉管制冷机研制

为解决以电阻阵列器件为基础的动态红外景像产生器中的冷却问题,设计并研制了一台采用线性压缩机驱动的在223 K工作的脉管制冷机。实验结果表明:在500 W的电输入功下,制冷机的最低无负荷制冷温度为99.7 K,在232.8 K获得了181.3 W的制冷量,与理论预测制冷量189.4 W吻合良好,相对卡诺效率达到10.4%,工作对脉管制冷机在普冷温区的应用是一次有益的探索。

超深高含硫气藏完井管材优化与实践

为了缓解元坝气田完井安全性和经济性的矛盾,介绍了元坝气田在选材过程中开展的国产镍基合金油套管、电镀钨合金衬管和钛合金油管等不同材料的性能评价以及现场的应用情况。研究认为,通过适用性设计及系统试验评价,形成不同深度镍基合金材质的优化组合,并大规模应用国产材料,是超深高含硫气藏实现安全经济完井的一项重要途径。电镀钨合金管抗腐蚀性能优异,需对镀层厚度优化设计并优选上扣管钳钳牙,对于不作为油气泄漏屏障的衬管可满足使用要求。钛合金油管抗腐蚀性能优异,力学和整管性能满足标准对同钢级碳钢油管性能的要求,气密封性能优异,质量约为镍基合金的60%,在降低完井成本的同时可提高管柱的安全系数,有望替代传统的镍基合金油管。研究结果可为超深高含硫气藏完井管材的选用提供参考。