波纹柔性管技术在胜利油田的应用

针对胜利油田胜坨地区在调整井钻井过程中时常发生地层漏失、注水造成的井涌等技术难题,在采用多种解决方式效果不佳的情况下,引入了一种新技术即柔性膨胀管技术,该技术通过液压或机械的方法使柔性套管膨胀,可以封隔水层和坍塌地层、保护产层,隔绝漏失层,解决同一裸眼井段不同压力系统的钻井问题。波纹柔性管相比于其他柔性膨胀管具有许多的优点,该技术在俄罗斯应用已经十分成熟,解决了上千口井的复杂问题。在胜利油田胜坨地区采用波纹柔性管技术实验了2口井,解决了水窜和漏失问题,取得了良好效果。

液化天然气低温波纹柔性管的流动特性

为了保证大量液化天然气能够在低温波纹柔性管道中快速、持续、有效输送,对管内流体的流动特性规律进行分析。针对波纹柔性管道内部流体的流动特征,给出了当量摩阻理论分析方法。基于液化天然气流体性能参数建立了考虑螺旋特征的管道内部流体数值模型,并采用Fluent软件仿真模拟了不同波纹形状管道的流动规律,对不同结构参数的C形波纹管流的流动特性及敏感性进行对比分析。研究表明:螺旋结构能够有效提高通流性能,在实际工程中不同波纹形状的低温波纹柔性管道传输性能差别很大。研究结果对于海洋LNG传输低温波纹柔性管道的结构设计具有重要的参考意义。

非粘接内波纹柔性管道多轴疲劳分析研究

针对无码头浮式传输系统中的非粘接内波纹柔性管道结构多轴疲劳问题,构建了随机载荷作用下的多轴疲劳分析方法,将管道水动力载荷与应力张量计算结果匹配叠加获得应力变化时程,基于临界平面法计算多轴疲劳寿命。以无码头浮式传输系统在某海域的应用为例,对比讨论了多轴与传统单轴疲劳分析方法,揭示多轴疲劳分析方法在解决非粘接内波纹柔性管道疲劳问题中的机理和优势。相比于传统单轴疲劳分析中不同载荷形式下的最大应力值叠加的基本假设,论文构建的多轴疲劳分析方法采用遍历疲劳热点区域所有单元节点的方式对其应力张量进行组合叠加,提高了最小疲劳寿命值及其环向位置计算的准确性,可为解决复杂海洋管道结构的多轴疲劳问题提供参考。

双正弦波纹柔性铰链的设计与分析

针对传统矩形截面铰链和圆形截面铰链在用于多自由度精密定位平台时行程不足的问题,设计了一种双正弦波纹柔性铰链。该研究通过建立有限元模型,使用ANSYS进行静力学和模态分析,与传统铰链的最大位移及固有频率进行比对。结果表明,相比于传统铰链,该铰链柔度更佳,且利用双正弦曲线特性有效改善波峰波谷薄弱处的应力集中问题,对于多自由度精密定位平台以及传动器械的研究具有一定的参考价值。

吹砂填海区钢板桩支护坑壁柔性波纹管道施工

采用钢板桩支护的方式进行大尺寸柔性波纹管道施工,可避免开挖工程量大、安全隐患多、施工成本高、不利于环境保护等弊端,是吹砂填海地区柔性波纹管道施工技术发展的一个重要方向。文章结合广西钦州保税港区二三期路网工程建设实际,介绍了钢板桩支护坑壁柔性波纹管道施工工艺及其要点,提出了施工中的常见问题与防范措施,并对其技术效益进行了分析。

可主动变形的波纹式蒙皮基体制备及驱动特性

论述一种适用于变体机翼的具有主动变形能力的波纹式柔性蒙皮基体制备方法,并制作了拉伸测试件,进行拉伸实验。实验结果显示,当伸长量小于4%时,蒙皮基体线性伸长,在此范围内,可利用蒙皮自身的弹性使其恢复到原始形状。测试基于形状记忆合金(SMA)驱动器的波纹式蒙皮的主动变形效果,给SMA驱动器通以电流,利用SMA的形状记忆效应驱动蒙皮基体变形,试验测试不同电流下基体伸长2%所需的时间,及利用自身弹力回复时的残余变形量,蒙皮基体自身产生的变形将大大降低变体机翼蒙皮变形时对驱动力的要求。

基于碳纤维增强复合材料的柔性蒙皮性能研究

探索波纹式碳纤维增强复合材料作为变体机翼蒙皮的可行性,推导复合材料的密度、各相所占的分数、复合材料中的孔隙含量以及材料拉伸弹性模量的计算公式,研究结构纵向变形能力和横向承载能力。分析实验数据,并根据复合材料理论分析模型,得出试件理论拉伸曲线和三点弯曲载荷下的理论挠曲线,分别与实验数据进行比较。结果表明:复合材料中的孔隙含量小于1%,证明试件的有效性;弹性模量实验值与理论值误差约为5%;该结构有较好的纵向变形能力和横向承载能力,在弹性变形段内,理论曲线与测试曲线基本吻合,误差小于10%,证明波纹式碳纤维增强复合材料作为变体机翼蒙皮可行。

一种防碎裂的物料垂直运输装置施工技术分析

某地下室改造项目有大量的砌体工程,由于没有地下室汽车跑道,砌块等散状物料无法直接用车辆运输至地下室,必须进行二次转运。常规的人工搬运、或机械吊运、或斜坡溜槽等方法均费时费工,易扬尘,砌块破损率较高。本文阐述了项目研发的一种防碎裂的垂直运输装置施工技术,利用能就地取材的钢管和扣件搭设支撑架体,将柔性橡胶波纹管固定安装在支撑架体上,柔性橡胶波纹管一端穿过地下室顶板洞口作为进料口,另一端作为出料口,且可通过调整柔性橡胶波纹管的弧度和在出料口箍绑防冲击麻袋,对砌块等散状物料滑出出料口的速度和冲击力起到缓冲作用,从而降低砌块的破损率。这种防碎裂的垂直运输装置施工技术的成功应用,加快了地下室改造的施工进度,抑制了扬尘现象,降低了材料运输的损耗,节约了施工成本,值得在类似工程项目中进行推广应用。

公路涵洞加固处治与高填涵洞选型的思考

平阳高速公路一处钢筋混凝土拱涵施工完成后发现涵顶开裂,部分涵段间发生相对错位现象进行了分析。经分析认为涵位设置不当,涵洞选型欠合理,湿陷黄土地基处治不到位等原因导致,文中将沉降观测结果整理分析,通过MIDAS-GTS和Midas-civil模拟计算与病害现象相吻合。对于类似湿陷性黄土地基高填涵,认为宜选用能适应地基变形的涵洞形式。

汽轮机与凝汽器不同联接方式下的弹簧隔振基础设计

2×600MW大别山电厂与2×600MW平凉电厂的汽轮发电机组都采用弹簧基础,但是大别山电厂的汽轮机与凝汽器采用焊接刚性联接、凝汽器弹簧支承,而平凉电厂的汽轮机与凝汽器采用波纹管柔性联接、凝汽器固定支承.对于这2种不同的联接方式,弹簧基础的设计特点的不同点在于支承弹簧的刚度选型不一样.为了减小基础对不均匀沉降量的敏感程度,弹簧的压缩量最好选取得大一些,像如大别山机组那样取为26mm左右.但是柔性联接时,台座的变形量不能满足单轴承机组轴系任意3个依次的轴承位置垂向与水平向曲率园半径大于40km的要求,于是只能取刚度较大、压缩量为13mm左右的弹簧.这对全速机组的隔振效率影响很小,但是对于半速机组会明显地降低隔振效率,所以对核电半速机组,推荐汽轮机与凝汽器采用焊接刚性联接.