直径168 mm管道被动喷射式皮碗结构设计及清洗性能仿真

油气管道内部工况复杂且含有多种化学物质,为减少管道内黑色粉末及固化油泥对管道内检测器运行姿态稳定性及检测效率的影响,提出了一种适用于直径168 mm管道内检测器被动喷射式皮碗结构设计方案,利用有限元模拟仿真分析方法研究了被动喷射式皮碗结构设计的清洗性能。仿真结果表明:开孔角度为30°、开孔高度为15 mm及开孔直径为12 mm的被动式喷射开孔可使管道下游壁面上的流体介质流速达到14.81 m/s,可对黑色粉末进行有效清洗。被动喷射式皮碗结构可有效冲刷并清洗管道壁面黑色粉末,并在一定程度上清理管道内固化油泥,使其分散混合于管道内流体介质中随检测器排出管道外。该被动式喷射孔皮碗结构设计可丰富管道内检测器动力节皮碗设计理念,为相关检测性能优化提供理论指导和技术支撑。

分流封隔器皮碗的性能分析及参数优化

分流封隔器是刮管冲砂技术中最重要的工具,直接影响到冲砂洗井的效率。针对分流封隔器皮碗极易出现撕裂和磨损问题,开展皮碗力学特性研究。采用有限元法与试验相结合的方法,研究推筒外径和底径、皮碗水平距离和内外径对分流封隔器密封性能的影响,优化皮碗总成结构参数。结果表明:影响皮碗密封的主要因素依次是皮碗的外径、内径、水平距离、推筒的底径和外径;最优结构参数组合是推筒外径192 mm、底径188 mm、皮碗内径185 mm、外径216 mm、水平距离46 mm。优化后试验表明,皮碗满足外径244.5 mm套管使用要求,以及皮碗静密封承压20 MPa和动密封承压10 MPa的技术要求,整体性能得到提升,验证了有限元仿真分析的准确性。研究结果可为分流封隔器整体性能改进和应用提供参考。

通球过程皮碗球运动机理研究综述

通球过程利用氮气推动皮碗球,将管道内的汽油或柴油输送至储罐,是连接码头与厂区完成油品运输的有效手段。皮碗球是通球过程中的重要设备,在管道清理操作中也可作为清管器使用。皮碗球的速度决定着通球过程的效率和安全性,受到后方气体的推力,管壁的摩擦阻力和前方液体的阻力等因素的共同影响,皮碗球在管道中的运动是一个复杂的运动过程。本文对近10年通球过程皮碗球运动机理研究进行综述,理论研究部分给出了气体速度,皮碗球速度和阻力的计算公式,实验研究部分介绍了旁通率对通球效率的影响,模拟研究部分介绍了通球过程中管道内的流场情况。研究结果为相关企业设计效率高,经济性好的通球清管过程提供参考。同时发现,利用数值模拟方法解决工业生产中的复杂问题具有广阔前景。

某型滑油泵用密封皮碗损伤失效问题

针对某型滑油泵运行过程中出现的密封皮碗损伤失效问题,本文分析了成型磨具尺寸、密封皮碗安装孔尺寸、皮碗加工缺陷、骨架结构尺寸、橡胶材料硬度等对皮碗安装特性的影响,得出安装过盈量和橡胶硫化均匀度影响密封皮碗与安装孔可靠固定,可以实现密封皮碗长时间可靠工作的结论。通过该问题的研究,对密封皮碗的安装过盈量和骨架结构尺寸提出了优化措施,得到了满足大批量生产密封皮碗的设计。

皮碗密封

皮碗密封是常用的密封方法之一,其密封原理是利用皮碗的唇口与轴(或轴套)接触,遮住泄漏间隙,达到密封目的。本文介绍的是皮碗密封的使用条件要求,皮碗的结构形式、皮碗唇口形状及皮碗密封摩擦力的计算。

新型皮碗密封

在密封液压缸的活动联接件中,应用最广泛的是皮碗。它与其它类型密封装置相比,具有密封性高、结构简单、外廓尺寸小、重量轻、价格相对不高、易于安装等特点。随着组合机床和自动线的发展,对皮碗的投术特性要求愈来愈高,故要求不断改进其结构和材料。 本文就国外最近研制、生产和获得专利的液压缸活动联接件用新型皮碗的结构和材料作一介绍,以供参考。

ZF皮碗封隔器及其应用

ＺＦ皮碗封隔器以其皮碗的金属骨架结构来提高封隔器的承压能力，密封是靠皮碗与套管内壁的过盈和井内压差来实现，所以所需零部件少，加工组装方便。修井时可直接上提起出管柱，不需要附加其它动力设备。该封隔器与洗井开关、ＳＭ水力锚、循环开关等井下工具配套可组成新颖实用的泵上洗井管柱和酸化注入管柱，这两种配套管柱经现场１６井次试验证明了其技术的可靠性。对于皮碗上部出砂严重的井，为防止起出困难，应慎用该型封隔器。

HNX344—114型皮碗封隔器的研究与应用

针对自封式皮碗封隔器存在下井阻力大、皮碗易损坏和密封效果差等缺点,研制了HNX344—114型皮碗封隔器。封隔器由主体、活塞、锥体、皮碗套件、弹簧、上接头和下接头等组成,结构简单,坐封、解封性能可靠,具有反复坐封性能,可多级使用。59口的井现场应用表明,这种皮碗封隔器最高验封压力35MPa,挤酸压力30MPa,一趟管柱最多分别酸化3层,工艺成功率100%,有效率927%,解决了河南油田厚油层细分酸化改造问题。

清管器皮碗在不同过盈量下的接触应力分析

在清管过程中,清管器的皮碗与管道之间过盈配合,不同过盈量时两者间的接触应力不同。采用有限元方法分析4种典型皮碗过盈量分别为1%~10%时的最大接触应力、接触长度以及接触应力的分布规律。结果表明:直板皮碗的最大接触应力随过盈量增大呈近似线性增加趋势,其接触长度取决于厚度;锥形皮碗和碟形皮碗,最大接触应力在较大过盈量时增加缓慢,但接触长度明显增加;圆形皮碗最大接触应力小,但接触长度大。

1016mm清管器密封皮碗过盈量对其刚度特性的影响

直板型清管器是目前应用最为广泛、技术最成熟的清管器。密封皮碗作为直板清管器上的重要组件,起到建立清管器前后压差、推出管道杂物等作用。密封皮碗的过盈量直接影响密封皮碗的刚度特性。为了解1 016 mm管道清管器密封皮碗的刚度特性,以管径1 016 mm、壁厚21 mm的X70管道为研究对象,建立用于清管器密封皮碗二维轴对称有限元模型;计算分析密封皮碗在1 016 mm管径下过盈量改变的密封皮碗与管壁的接触压力、接触应力、弯曲应力、轴向弯曲距离、弯曲角度和弯曲直径的变化趋势;拟合出了以密封皮碗过盈量、厚度为参数的清管器密封皮碗等效刚度的曲线。

橡胶制动皮碗的溶胀作用分析及其控制原理

针对目前汽车制动液普遍存在的橡胶溶胀问题，进行了系统的研究和探讨．以核磁共振（ＮＭＲ）为主要的结构分析手段，结合天然橡胶（ＮＲ），丁苯橡胶（ＳＢＲ）和三元乙丙橡胶（ＥＰＲ）制动皮碗在不同汽车制动液中溶胀前后的根径变化值、硬度下降值和体积膨胀率等数据．讨论及分析了橡胶制动皮碗的溶胀原因及作用，并提出了通过汽车制动液的主体结构、增加介质极性和利用界面活性剂等途径防止橡胶制动皮碗溶胀的方法．

皮碗不同唇长和工作压差时接触性能研究

皮碗是芯轴式清管器上的重要组件,皮碗需要具备密封流体形成驱动力、刮削管壁完成清洗并推动污垢前行等功能。文章分析了三种常见有唇皮碗的受力,建立了它们的力学模型;以针对(mm)管道的皮碗为研究对象,建立了皮碗的二维有限元模型;分别计算分析皮碗在不同唇长和不同工作压差时的最大接触应力、接触长度及接触应力分布规律;得到了皮碗在不同唇长和工作压差时皮碗的相关性能的变化规律。研究结果为实际工作中皮碗的选型与设计提供了理论依据。

大型清管器橡胶皮碗厚度对其刚度特性的影响

橡胶皮碗是直板清管器上的重要组件，起到建立清管器前后压差、推出管道杂物等作用，其厚度直接影响橡胶皮碗的刚度特性。为了解大型清管器橡胶皮碗的特性，以管径Ф1016mm、壁厚21mm的X70管道为研究对象，建立用于清管器橡胶皮碗二维轴对称有限元模型；计算分析橡胶皮碗在管径口1016mim、厚度为8～25mim时与管壁的接触压力、接触应力、弯曲应力、轴向弯曲距离、弯曲角度和弯曲直径的变化趋势；拟合出了以橡胶皮碗厚度为参数的清管器橡胶皮碗等效刚度曲线。

清管器聚氨酯皮碗接触性能分析与结构优选

为提高清管器的工作效率和工作性能,对清管器聚氨酯皮碗的类型及结构参数进行优选,通过分析清管器运行过程中碟形皮碗相较于直板皮碗的优势,优选碟形皮碗作为清管器的皮碗类型;对碟形皮碗进行力学分析并采用有限元软件Abaqus分析得出,过盈量和皮碗唇部厚度与接触长度呈正相关,皮碗唇部长度与接触长度呈负相关;接触应力随着过盈量和唇部厚度增加而逐渐增大,随着唇部长度增加而逐渐减小;根据Abaqus得出的数据,并基于熵权法,对皮碗结构参数进行优选,得出最佳皮碗结构参数为过盈量5%、唇部长度42 mm、唇部厚度22 mm。

单元制动缸用耐低温橡胶皮碗的研制

介绍了单元制动缸用耐低温橡胶皮碗的胶料机理和胶料配方影响因素及其试验结果和应用状况。

深皮碗骨架织物的研制

采用隔离法对活塞等运动部件进行密封是一种新型的密封方法,而密封件中使用的碗形曲面骨架织物的制造是运用这一技术的关键所在。本文通过正确选择工艺流程,并就成纱过程、织物设计及织造、成形、定型等几个方面的问题进行了综合研究后,成功地仿制出了某进口设备中使用的碗形密封件骨架织物。经涂橡胶并应用到相应的设备中运行后表明:最后的成品完全可以替代进口产品。此外改变加工工序中的某些参数,本文设计的加工工艺还可以加工出其它尺寸和形状的曲面骨架织物。

压裂井口保护器施工中密封皮碗破裂原因分析及预防

压裂井口保护器能够在压裂、酸化施工时承受高压,可使低压力级别井口装置进行高压作业,从而节约大量修井费用,缩短生产周期。密封皮碗是井口保护器坐封的关键承压件,在施工过程中会受到持续、波动、高压力的破坏作用,造成橡胶件的破裂,橡胶件破裂后可能会导致保护器失封,造成安全事故。通过举出多口井的典型案例对密封皮碗破裂的原因进行分析,并提出可供参考的预防办法,以使该技术更好地应用于油田。

刹车总泵的橡胶皮碗及其制造工艺

由安徽微威胶件集团有限公司申请的专利（公开号CN 106279822A,公开日期2017-01-04）＂刹车总泵的橡胶皮碗及其制造工艺＂,涉及的橡胶皮碗配方为：丁腈橡胶40~50,氯磺化聚乙烯橡胶20~30,三元乙丙橡胶10~30,氟橡胶10~15,天然橡胶3~5,改性白炭黑15~20,石墨3~4,蛭石3~4,硅微粉3~8,硅烷偶联剂2~3,硬脂酸1~2。

皮碗切割机割刀自动转换装置

利用电磁吸引力和弹簧反力设计了割刀自动转换装置并将其应用于皮碗切割机 ,使原来每件产品切割的二次进刀改进为只需一次进刀 ,提高了皮碗切割的生产效率。介绍了该割刀自动转换装置的结构、工作原理和电磁机构设计方法。

国外液压缸动联接件用新型密封圈和皮碗

本文介绍工业发达国家新近开发研制的液压缸动联接件用新型密封圈及皮碗,分析了它们的结构特点和功能。