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。

核电厂主管道窄间隙焊缝射线检验疑似线性缺陷分析

为探究核电厂主管道窄间隙焊缝射线检验出现的疑似线性缺陷的产生机理,采用扫描电镜、原子探针等方法分析了存在疑似线性缺陷的焊缝微观组织与显微硬度,讨论了显微组织中的微细孔隙形成原因,并采用孔隙率表征了微细孔隙分布。研究表明,疑似线性缺陷不是真正的焊接缺陷,存在疑似线性缺陷的焊缝组织均由奥氏体与δ铁素体构成,不同区域的δ铁素体含量基本相同,存在疑似线性缺陷的焊缝的孔隙率为0.06%,高于无疑似线性缺陷区域的0.03%。显微组织中微细孔隙率的差异是导致疑似线性缺陷产生的主要原因,但孔隙率的差异不影响焊缝的显微硬度分布。该研究为类似射线检验出现的疑似线性缺陷提供了评判新思路。

双金属衬里复合管内衬弹塑性失稳有限元分析

采用数值模拟的方法建立了含初始缺陷的受限衬管失稳力学模型,重点研究了受限衬管的临界失稳载荷和后屈曲构型之间的相互作用行为,并讨论了临界失稳载荷的缺陷敏感性,最后通过试验验证了仿真结果的计算精度。结果表明,相对于衬管半径1%幅度的内衬不圆度缺陷会使内衬的临界失稳载荷下降约65%;在相同的初始椭圆度缺陷δ_(0)前提下,随着内衬径厚比的增大,其临界失稳载荷不断减小;复合管内衬临界失稳载荷的有限元计算结果与试验结果的相对误差为1.82%。建立的平面应变有限元力学模型不仅可以准确求解出受限内衬的临界失稳载荷,还能够大量节约试验成本。

椭圆变形管道非开挖修复内衬弹性屈曲性能研究

非开挖内衬技术广泛应用于城市地下管网的修复,对于保护城市环境和保障地下管网结构安全具有重要意义。然而原有管道的椭圆变形缺陷会降低新建内衬管的结构稳定性。将几种不同的椭圆变形管道内衬临界屈曲压力计算数学模型进行了对比,分析了现有规范中计算方法的不足,并基于最小势能原理和非线性理论,通过椭圆局部曲率方程推导出内衬的结构势能,建立起原有管道椭圆变形后柔性内衬管在外部静水压力作用下屈曲压力计算的数学模型;通过理论模型计算结果与有限元数值模拟结果进行对比,发现两者计算得到的内衬临界屈曲压力的计算误差基本上在10%以内;分析了不同椭圆度和内衬尺寸比(DR)值对内衬临界屈曲压力的影响规律,并通过与其他计算模型进行对比,验证了本文提出的计算模型在不同DR值内衬设计时的优势。

船用柴油机三层壁水套排气管衬管故障分析与优化

针对某船用柴油机三层壁水套排气管内部衬管开裂的故障,对其进行结构优化,将原有的不锈钢冲压衬管改为铸造衬管,同时通过螺栓将衬管固定在水套排气管上。基于热机耦合方法,采用Abaqus软件对衬管进行温度场和低周疲劳分析,并对优化后的铸造衬管结构进行仿真验证。结果表明:优化后的衬管安装更加方便,且仅有一段衬管存在低风险,最低低周疲劳循环可达5275次;优化方案有效地解决了柴油机三层壁水套排气管衬管开裂的问题,提高了柴油机的可靠性。

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。

辐射交联聚乙烯热膨胀内衬管研究

研究了用高能电子束辐射交联线性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯/低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(LLDPE/HDPE/LDPE/EVA)管材的性能,包括辐照剂量与凝胶含量、力学性能以及熔融特性的关系等。结果表明,辐照剂量为96 kGy、凝胶率为56%时,拉伸强度最高;随着辐照剂量的增大熔点呈下降趋势。另外,研究结果还表明,定径拉伸法制造的热膨胀管牺牲更小的轴向变化就可以达到与自由拉伸法制造的热膨胀管相同的径向变化。

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。

内衬管修复旧管道安装拉力理论分析与数值模拟

通过安装设备将新管道(如复合柔性管)拖入旧管道中作为内衬管是一种新兴的管道修复方法,而修复过程中所需拖拉力的确定对于判断修复方法的可行性与安全性至关重要。考虑内衬管与旧管道几何尺寸、内衬管自身弯曲刚度和摩擦系数等基本因素,基于梁大变形理论给出了拖管过程中所需拖拉力的理论计算模型。并以该理论模型为基础,进一步分析了若干关键因素变化对拉力值的影响。同时,将算例结果与有限元数值模拟结果对比分析,验证了理论模型的准确性,为该修复技术的工程设计与分析提供了参考。

低产能油井虹吸尾管结构管柱的设计与试验

介绍了对开采低渗透油藏 (层 )的虹吸尾管管柱的理论研究、管柱结构、工艺特点等 ,提出由于产能低 ,现有的泵抽举升管柱对此类油藏的开采十分不利。通过研究表明 ,采用虹吸尾管结构管柱 ,可减少流体通过的压力损失 ,提高泵的吸入压力、入泵液速度及脉冲解堵等功能。实践证明该结构管柱可恢复油井生产或提高油井的产量。

提高SHS复合管内衬陶瓷层性能的进展

自蔓延高温合成(self-Propagation High-Temperature Synthesis,简称SHS)是材料合成新技术,具有工艺简便、能耗低、无污染、效率高等特点,应用该技术制造的陶瓷内衬复合钢管具有耐磨、耐蚀、隔热等优点。介绍了离心法和重力分离法两种SHS复合管制造方法。从提高陶瓷层致密度、韧性和表面质量及降低裂纹率等方面,综述了提高SHS复合管内衬陶瓷层性能的措施。

整体硫化式钻杆胶塞的研制与应用

在尾管固井工艺技术以其极大的经济和社会效益得到广泛应用的同时,也伴随着诸如钻杆胶塞失效导致的固井留高塞等事故的发生,不仅增加了作业成本,还可能导致固井失败,使得前期巨大的投入功亏一篑。为此,笔者通过对传统钻杆胶塞的结构和导致胶塞失效的原因进行分析,发现传统钻杆胶塞存在胶塞皮碗和本体提前脱离、胶塞导向头下行速度加快、提前与尾管胶塞复合的弊端,从而出现诸如水钻井液替空、尾管"灌香肠"与留水泥塞导致环空返高不够、地层漏封等事故的发生。为有效解决胶塞失效导致的尾管固井事故的发生,最大程度减少作业成本,提高固井质量。研制了一种整体硫化式钻杆胶塞,它彻底改变了传统钻杆胶塞"分体式"的结构,有效规避了作业风险,在新疆塔河油田、四川西南油气田等地区100多口深井、超深井尾管固井施工中得到成功应用,显示出其广阔的推广应用前景。

不饱和聚酯玻璃钢管罐防渗内衬的研究

本文针对不饱和聚酯缠绕玻璃钢管道、储罐在使用过程中出现的渗漏现象,通过在内壁制作富树脂层(内衬层)解决管罐的渗漏问题,并对内衬基体材料3200乙烯基酯树脂及其玻璃钢的力学性能、工艺性能、耐腐蚀性能进行实验和研究,优化了配方体系并通过调节促进剂的用量有效的控制树脂体系的凝胶时间。结果表明,3200乙烯基酯树脂为基体制作的玻璃钢试件表现出优良的耐腐蚀性能,经4年海水腐蚀其弯曲强度和模量保留率分别保持在88%和89%以上。2年盐酸溶液腐蚀其弯曲强度和模量保留率分别保持在70.2%和69.2%以上。在此基础上成功应用于玻璃钢产品中,经过6年多的连续运行玻璃钢管罐内衬表面无裂纹、管罐无渗漏,工作状态良好,取得满意效果。

水泥砂浆衬里补口作业机器人的研制

介绍了水泥砂浆衬里补口作业机器人的系统结构及工作原理,对螺旋送料进行了理论分析,该机器人具有结构紧凑,适用管径范围大,越障能力强,补口功能完善可靠等显著特点,实验证明是一种理想的水泥砂浆衬时补口作业装置,在工程应用中具有推广价值。

中心孔护管对椭圆形药型罩的数值模拟

为了获得中心孔对椭圆形药型罩的影响规律,采用动力学有限元软件AUTODYN-2D对不同中心孔直径、护管厚度及起爆方式的椭圆形药型罩成型装药进行数值模拟研究;结果表明:当中心孔直径与椭圆形药型罩直径之比λ=0.25时,形成的侵彻体头部速度最高、成型效果最佳;护管可以改变侵彻体的形态,但护管厚度d的变化对侵彻体的成型效果影响不大;中心孔椭圆形药型罩的最佳起爆方式为正向环起爆。

应用PE管修复油气管道技术

目前许多在役油气管线都出现了严重的腐蚀现象 ,因此迫切需要一种经济合理的管道修复技术。PE具有形状记忆特点 ,在暂时缩径穿入管子后 ,恢复并涨贴于管道内壁上 ,可以形成性能良好的衬里。文章根据PE衬管的特性 ,阐述了应用PE管复油气管道的机理和方法 ,以及一些主要现场施工技术。

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。

TK112H深层水平井固井技术

塔河油田水平井由于二开裸眼段长 ,技术套管采用双级固井技术。三开为了更好地保护油气层 ,提高油气采收率 ,采用比较复杂的尾管 +筛管复合完井工艺。由于入井管串结构复杂 ,运用摩阻计算软件对稳定器最佳安放位置和下套管过程大钩载荷及摩阻进行设计计算 ,并制定了相应的配套技术措施 ,保证井下安全。同时优选水泥浆体系 ,选择合适的水泥添加剂 ,合理调整水泥浆流变性 ,提高顶替效率。通过TK1 1 2H井的现场应用 ,施工顺利 ,效果良好 ,原钻机试油日产达 1 0

利用衬管修复地下管道的计算方法

概述了对地下管道进行非开挖修复后管道衬管在外力作用下压曲变形的形式和过程,分析了衬管压曲变形的特点,介绍了衬管设计的方法及应用,为利用衬管修复地下管道提供了理论依据。

陶粒贴砾过滤器的研制与应用

针对水井修井和水平井成井填砾困难的特点,通过大量室内试验,研制了陶粒贴砾过滤器。该过滤器以PVC-U塑料管作衬管、陶粒作滤料,经粘合剂粘结而成,具有滤水阻砂效果好,整体质量轻,韧性好,滤层的抗压、抗冲击强度高等优点。介绍了陶粒贴砾过滤器的基本性能特点和应用效果。