基于临界折射纵波法的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测

盆式绝缘子是GIS的关键绝缘器件,与两侧气室法兰通过螺栓进行紧固连接,当螺栓松动时会导致盆式绝缘子应力分布不均,从而影响GIS运行的安全性和稳定性。文中提出了一种基于超声临界折射纵波(L_(CR))的盆式绝缘子法兰螺栓松动检测方法,根据L_(CR)波在盆式绝缘子法兰表面的传播声时差来反映螺栓松动情况。结果表明,当相邻螺栓松动时,L_(CR)波在松动螺栓之间的法兰表面声时差变化最大,且变化量大于24 ns;当不相邻螺栓松动时,L_(CR)波在松动螺栓正对的法兰表面声时差变化最大,且声时差变化量大于10 ns,并且螺栓松动程度越大,超声传播声时差变化量越大。该检测方法可实现对盆式绝缘子法兰螺栓松动的检测,判断螺栓松动数量及位置,具有一定的工程实用价值。

法兰螺栓紧固力超声测量研究

针对法兰螺栓安装过程中紧固力难以测量和控制的问题,建立法兰螺栓超声测量模型并设计了法兰螺栓紧固力超声测试系统。系统首先基于FPGA和以太网技术设计了周期脉冲激励、数据采集、高速通讯传输、信号处理模块实现超声信号的发射和接收,并采用阈值法和极值法相结合来提高对超声渡越时间的测量精度,然后根据法兰螺栓超声测量模型计算得出螺栓紧固力大小。螺栓标定实验表明:法兰超声模型可靠,且标定系数的重复准确度达±2.4%;超声法—应变片法对比试验表明:所设计的测试系统能够实现螺栓紧固力的测量,与应变片法的相对误差不超过5%。

基于ANSYS Workbench的法兰螺栓有限元分析

法兰螺栓连接结构是设备中必不可少的部件之一,对整个设备的正常运行起着十分重要的作用。现以某燃烧炉的法兰螺栓连接结构进行有限元分析,通过三维绘图软件进行模型的建立,导入有限元分析软件ANSYS Workbench中,并对法兰螺栓赋予相应的材料属性以及载荷约束。通过求解得到Von-Mises应力图。同时针对法兰中的垫片也进行了分析,对法兰整体的密封性能进行了研究。该结果对在ANSYS Workbench中模拟法兰和螺栓连接方面的问题提供了参考。

基于改进四参数法的法兰螺栓连接预紧力优化

为解决无垫片法兰螺栓连接预紧力分布不均的问题,运用有限元方法对法兰螺栓连接以两种预紧顺序进行仿真计算,分析了螺栓残余预紧力的分布规律;使用四参数法优化螺栓预紧力,分析其优化效果即残余预紧力大小和均匀性,并对四参数法予以改进。结果表明:四参数法以较低的使用成本解决了残余预紧力分布不均问题,但是个别螺栓残余预紧力依旧有较大分散性;改进后的四参数法改善了原方法的不足,在两种顺序下,残余预紧力标准差比原方法分别减小了63%和59%。

基于超声波的GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动监测方法

盆式绝缘子是GIS中的重要组成部分,盆式绝缘子主要通过法兰螺栓进行固定,但螺栓松动会导致盆式绝缘子受力不均甚至气体泄漏等问题,严重影响GIS运行可靠性。文中提出了一种GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的超声波监测方法,通过控制压电片进行超声信号的激励与接收,根据压电片接收信号的均方根偏差来反映螺栓松动状态,研究了不同工况下超声接收信号幅值及其均方根偏差的变化规律,并进行了有限元分析及实验验证。结果表明,随着松动螺栓数量的增加,压电片接收信号的幅值逐渐下降,信号均方根偏差逐渐增加;同时距离松动螺栓最近的压电片信号均方根偏差值最大。文中提出的方法可判断GIS盆式绝缘子法兰螺栓松动的数量及位置,实现法兰螺栓松动监测。

温度变化对法兰螺栓预紧力影响研究

为了分析温度变化对螺栓预紧力的影响,基于元件刚度建立了反映两者相互关系的数学模型。采用不同螺栓材料B8M、XM-19及35CrMo钢等对法兰螺栓连接系统的预紧力与温度变化的关系进行了理论计算,并与FEM仿真曲线进行了对比。结果表明:螺栓材料B8M、XM-19大于等于法兰与螺母材料FXM-19的热膨胀系数时,预紧力随温度降低呈线性递增,反之线性递减。螺栓材料35CrMo小于法兰、螺母材料FXM-19的热膨胀系数时,预紧力随温度降低呈线性递减,反之线性递增。理论公式与FEM仿真曲线相比误差在0.00%~6.72%以内。

法兰螺栓定力矩紧固技术要点简述

螺栓定力矩紧固是一种科学、有效的紧固技术。在装置施工过程中,螺栓定力矩紧固能确保高压法兰密封面良好有效密封,对于装置的安全平稳运行极为关键。因此,螺栓紧固质量是装置运行质量的一项重要内容。依据目前项目螺栓定力矩紧固的应用情况,从定力矩紧固的基本要求、应用方法入手,结合定力矩紧固的流程,详细分析螺栓定力矩紧固的技术要点和经济效果,以逐步提升螺栓定力矩紧固的操作标准水平,确保螺栓定力矩紧固在装置施工中的合理使用。

液压拉伸法紧固法兰螺栓的载荷损失研究

法兰连接系统被广泛应用于航天、石油、化工等相关领域,法兰发生泄漏会造成严重的危害,故法兰螺栓的紧固工作显得尤为重要。工程中常用液压拉伸法来紧固管法兰螺栓,鲜有学者对液压拉伸紧固法兰螺栓的螺栓载荷损失情况展开研究。在研究螺栓载荷损失情况时,首先进行螺栓材料的力学性能测试试验来测试螺栓材料的弹性模量、屈服强度等力学性能参数,为拉伸紧固试验提供理论计算;然后按照ASME PCC-1中对螺栓分步拉伸紧固的方法,采用3种不同的拉伸应力且每种拉伸应力下均运用四步加压法对其进行紧固;最后根据螺栓剩余载荷和拉伸力的关系可以得出螺栓载荷损失的情况。结果表明,35CrMo的M27螺栓的温度越高,其弹性模量和屈服强度越低;拉伸紧固螺栓时,螺栓所受拉伸载荷越大,则螺栓载荷的损失率也越大。

法兰螺栓紧固力矩及螺栓预紧力研析

文章综合对比目前主流的两种法兰螺栓紧固力矩的计算方法,并分析计算方法中选取的参数对实际法兰螺栓预紧力的影响。在此基础上给出法兰设计过程中,螺栓预紧力的实际可推荐范围,并分析法兰设计中设计人员预设的螺栓预紧力与施工实际的螺栓预紧力不同时,对法兰密封的影响,以期为使法兰安装能够符合设计要求提供一种设计思路。

引进型300MW汽轮机内缸法兰螺栓的有限元应力分析

简要介绍用于内缸法兰螺栓应力分析的各种主要载荷及其确定方法,采用有限元法进一步建立起法兰螺栓系统的三维有限元模型。针对各种主要载荷(冷热紧固应力、汽轮机运行中的温度应力及汽缸蒸汽压力等)分别计算出缸体及紧固螺栓的整体与局部Mises等效应力分布,并从结构应力角度初步分析高压内缸法兰螺栓的断裂原因。

风机法兰螺栓断裂对塔筒结构振动特性的影响分析

为研究螺栓断裂对风机塔筒结构振动特性的影响,应用数值模态分析方法,通过ABAQUS软件,建立含有法兰螺栓的风机有限元计算模型,获取了各工况前6阶频率和振型,研究了不同螺栓断裂比例塔筒的频率及振型变化规律。结果表明,各层法兰螺栓断裂时,塔筒1阶频率变化最为敏感,2阶次之,3、4阶最不敏感,高阶基本无变化,因此可根据塔筒的低阶频率来判断螺栓是否断裂;法兰高阶振型对螺栓断裂十分敏感,可根据法兰3、4阶振型来监测螺栓是否发生断裂。该结果对丰富风电塔螺栓断裂快速检测理论方法及风电厂的安全运行具有现实工程意义。

法兰螺栓松动的超声导波监测方法

管道在工程中应用较广,法兰螺栓是管道连接的主要方式,但螺栓连接松动导致泄漏等直接影响管道服役的可靠性,对螺栓松动进行监测是提高法兰螺栓连接可靠性的有效方法。该文提出利用透射过连接螺栓的超声导波信号均方根偏差作为拧紧指标,以进行螺栓松动监测,并开展了数值仿真和实验验证。结果表明,随着螺栓整体预紧力的下降,压电片响应信号幅值随之减小,在1个或2个螺栓松动时,与松动螺栓距离最近的压电片响应信号最敏感,对应的均方根偏差值最大;同时,随着松动螺栓数目及位置的变化,接收压电片阵列的均方根偏差值及其分布会发生相应变化。该文提出的方法可实现螺栓松动监测,并可初步判断松动螺栓的方位。

高压法兰螺栓紧固力矩计算

法兰螺栓连接是石油化工中广泛使用的连接形式之一,为了避免法兰在操作状态下发生泄漏,法兰螺栓连接需要施加适合的预紧力,而预紧力的施加是通过一定的紧固力矩来实现的,法兰螺栓紧固力矩的大小是法兰螺栓连接中一个非常重要的参数。通过对空冷器进出口法兰受力进行分析,计算出了进出口法兰每个螺栓所需的紧固力矩,为生产实际提供了一种法兰螺栓紧固力矩计算方法。

法兰螺栓预紧力计算优化

介绍了法兰螺栓预紧力计算的两种方法,分别分析了两种方法的优势与缺陷,并对两种计算方法进行优化。分别采用优化前后的方法进行计算,并对计算结果进行分析,分析得到优化后的计算方法更准确。

船舶轴系连接法兰螺栓孔的镗孔机设计与制造

船舶建造企业在船舶轴系对中结束后,连接法兰螺栓孔的加工方法多数采用铰孔或镗孔,但镗孔设备仍较落后,多数采用电机经齿轮变速箱带动镗杆及其刀具,设备较笨重,变速箱还会影响加工精度,且加工时操作麻烦。本文提出船舶轴系连接法兰螺栓孔的镗孔机采用变频技术,省去齿轮变速箱,可实现无级调速,操作方便,加工精度得到提高。

应用深度学习识别法兰螺栓连接状态

针对常规诊断方法对螺栓的连接状态识别效果差、鲁棒性和抗噪性弱等问题,提出了基于深度学习理论的螺栓检测新方法。首先以4种预紧力状态下的法兰螺栓结构产生的声发射信号为研究对象,借助于自适应噪声的完整集成经验模态分解理论以及梅尔频率倒谱系数特征提取方式,实现了声发射信号的自适应消噪和最优模态函数分量组的选取,提取到了可以较好分辨螺栓连接状态的梅尔频率倒谱系数特征值。通过训练模型,较好地对4种连接状态下的螺栓进行了识别。结果表明,该模型在法兰螺栓的声发射信号的诊断中,准确率高,具有较好的抗噪性和鲁棒性。

法兰螺栓定力矩紧固在工程施工中的应用

法兰螺栓定力矩紧固是系统性的过程管理工程,法兰密封面损伤、密封垫片质量不合格、螺栓预紧力不精确、设备操作条件变化等因素,都可能造成法兰泄漏。综合考量法兰密封失效的各种因素,文章探讨在设备维修、安装等工程施工中对法兰螺栓定力矩紧固进行过程管理,从而降低了物料介质的泄漏,提高了设备及人员的安全性,工程施工效率得到有效提升,资源得到更有效的利用,在实际工程施工中保证了装置检修"零泄漏"的效果,确保装置一次开汽成功。

基于时序二维化和注意力机制的法兰螺栓连接状态识别

针对采用振动对法兰螺栓进行动态激励时采集的声发射信号难以对螺栓连接状态进行精确识别的问题,提出了一种基于注意力网络的信号识别分类方法;采用分段聚合近似和格拉姆角场将声发射信号编码为二维图像,用图像代替一维信号作为诊断依据;为提高对图像的特征提取识别能力,引入注意力机制到残差神经网络中,设计了分组卷积诊断模型,实现了法兰螺栓连接状态的高精度识别。对比所选多种方法的试验结果表明,该方法可以有效地识别螺栓的连接状态,具有较强的细节特征提取能力和泛化性能。