管道封堵机器人的大变形橡胶筒静态密封特性仿真与试验研究

在管道封堵机器人中大变形橡胶筒是实现密封的核心部件,其在使用中常出现密封失效和撕裂失效等问题.为了明晰上述原因和解决问题,本文中研究了不同橡胶材料以及不同橡胶筒轴向长度、径向长度和倾斜边角等结构参数对管道封堵机器人的静态密封特性影响.基于橡胶材料的高弹性和大变形特性,进行了橡胶筒的多阶段变形力学分析.对橡胶材料进行单轴拉伸压缩试验,得到橡胶材料的本构关系参数.建立管道封堵机器人橡胶筒密封特性分析的有限元计算模型,通过多因素分析方法,获得橡胶筒关键结构参数的最优方案.并设计了室内试验来进一步确定最优橡胶筒材料.研究结果表明集中在橡胶筒肩部的应力直接影响橡胶筒的形变损伤.经过橡胶筒的密封效果对比分析后得出最优的橡胶筒结构为轴向长度180 mm、径向厚度55 mm、倾斜边角28°,橡胶材料硬度为85 HA.

管道封堵机器人的卡瓦承压性能与管壁损伤特性仿真与试验研究

管道封堵机器人卡瓦在减速与坐封过程中易出现坐封失效和管壁损伤等问题。针对卡瓦在减速与坐封过程中出现的犁沟效应和硬接触现象,分析了卡瓦减速与坐封受力情况和管壁损伤因素;建立了卡瓦减速与坐封过程的有限元仿真模型,分析了卡瓦牙顶角、牙倾角、牙齿数等结构参数变化对其承压性能和管壁损伤特性的影响规律;采用多因素正交试验分析方法,获得了牙顶角、牙倾角、牙齿数关键结构参数组合最优的4种卡瓦;设计并搭建了卡瓦减速与坐封过程模拟实验,加工了4种最优组合结构参数卡瓦实物,完成了卡瓦减速坐封过程中与管壁摩擦的实验测试。通过仿真与实验所得卡瓦承压性能和管壁损伤程度结果对比分析,优选出卡瓦的最优结构参数组合为:牙顶角θ=65°,牙倾角γ=60°,牙齿数m=18。

油气管道封堵机器人封堵过程的振动预测

以管道封堵机器人(pipeline isolation plugging robot,PIPR)为载体的管道维抢修技术是保障管道安全运输的重要手段。针对封堵作业时PIPR的冲击振动现象,分别从运动过程和封堵操作两个方面对其进行振动分析,建立基于双向流固耦合的PIPR动力学模型,对运动过程中PIPR的轴向、径向和俯仰振动进行仿真分析;进行PIPR不同扰流模型的封堵试验,观察不同模型封堵过程流场变化,并以封堵过程的压力梯度衡量PIPR振动情况;提出改进海鸥算法(improved seagull optimization algorithm,ISOA)优化核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)法,分别建立不同扰流模型的压力梯度代理模型,以实现PIPR的振动预测。结果表明,提出的代理模型可实现不同扰流模型封堵过程压力梯度的准确预测。这对于保障封堵作业的稳定性具有指导意义。

水下盲区管道封堵技术研究

水下盲区管道封堵技术主要适用于堵阻混排污水及雨水径流工程、市政给排水工程、污水处理厂等管道或涵洞的来水、排水,从而进行抢修、维修、应急。该技术成果的核心为一种多自由度堵头,堵头通过可自由旋转的万向节与执行元件的活塞杆联接。堵头与管道口之间为锥面或球面的线密封,可实现多种工况的有效密封。实施中,整个装置放置在数米水下盲区管道口正前方,堵头在活塞杆的驱动下不断靠近管道口,一旦接触到管道口,堵头可根据自身的受力情况并通过万向节不断自我找正,直至完全封住管道口。

简易管道封堵装置在航油储罐清洗中的应用

航空煤油储油罐在清洗时,会因阀门误操作、关闭不严等原因,导致航空煤油进入储油罐,进而导致储油罐内油气增多,发生事故。为避免事故发生,航空煤油储油罐在清洗时一般采用盲板封堵或者管道拆除的方式进行管道隔离。然而盲板封堵和管道隔离工作量大,且操作过程中不可避免航空煤油流入外界,造成污染。因此研制简易管道封堵装置,从储油罐内部对管道进行隔离封堵。研究结果表明,简易管道封堵装置对隔离航空煤油进入储油罐具有很好的效果。此外,简易管道封堵装置在阀门维修等情形下同样适用,可有效隔离油、水等液体介质,应用前景广泛。

上海市排水管道封堵临时排水措施设计流量探讨

规范城镇雨水管渠系统的管理是海绵城市建设的重要组成部分。排水管道封堵临时排水措施设计流量研究是《上海市排水管道封堵临时排水方案编制导则》研究的重要组成部分。在分析排水管道封堵工程的封堵时间重要性、地区重要性、管道重要性、封堵管道可恢复性等因素对临时排水措施流量的影响的基础上,提出上海市排水管道封堵临时排水措施设计流量计算公式,同时考虑区域现状污水流量和现状雨水(合流)管道排水能力的限制,提出排水管道封堵临时排水措施设计流量的校核方法。

管道封堵器直角拐弯推进器的设计

设计的管道封堵器直角拐弯推进器由动力机构(双作用多级液压缸)、直角拐弯送进机构、封堵器联接机构和导向机构4部分组成。这种推进器用于油气管道维修作业时,在管道开孔处将管道封堵器垂直送入管道,并能将管道封堵器沿管道推进1m的距离,对管道实施封堵。该推进器已完成在垂直状态下封堵器直角拐弯送进的实验室试验。

管道封堵器单向直角拐弯送进关键技术研究

根据海底管道封堵器直角拐弯推进器的设计要求,对管道封堵器单向直角拐弯送进的方法、送进接头的通过性和居中性问题进行了深入研究。通过结构设计实现了管道封堵器的单向直角拐弯送进,采用特殊设计的导向座和对送进接头进行约束分析,确保封堵器和送进接头在封堵器送进过程中能够满足通过性要求;并因采用特殊设计的支撑导轮实现了接头在封堵器送进过程中的居中性要求。

在役挡板-囊式管道封堵器的研究

通过对挡板-囊式管道封堵器在性能特点方面的分析,从继续挖掘挡板-囊式管道封堵器性能的改进和提高方面入手,为开发封堵压力更高、性能更加安全可靠、系列化、通用性水平更高和更加适合快速封堵的全新水平的DNF型挡板-囊式管道封堵器提供更广阔的思路,寻找提高挡板-囊式管道封堵器在性能的途径,克服现有设备的缺点,具有一定的研究指导意义。

管道封堵机器人锚定装置设计与分析

设计了一种电机驱动斜块式锚定装置,研究管道封堵机器人在小管径、低压力油气运输管道维抢修作业时的管道内卡紧能力.理论分析锚定齿模型,研究推力角与锚定深度及驱动力的关系;仿真分析锚定齿与管道内壁接触应力关系,验证理论研究的正确性;分析锚定齿齿尖钝化圆角对锚定深度的影响,得出径向载荷与锚定齿压入管道内壁深度的关系;搭建锚定深度测试装置与锚定装置实物样机,进行锚定深度对比试验及锚定性能测试.结果表明:设计的锚定装置实测压入深度与仿真结果基本相符,锚定安全可靠,安全系数可以达到额定压强的1.4倍.

索风营水电站导流洞S_(63)岩溶管道封堵处理

索风营水电站S63岩溶管道系统由一系列溶蚀裂隙及垂直、水平方向的溶蚀管道组成。利用钻孔、CT透视及连通试验等手段,查明了该系统溶洞群及地下溶蚀管道与河水联系密切,导致汛期河水倒灌,导流洞桩号0+200～0+250m洞段被淹,严重影响导流的施工。为此采用常规灌浆、模袋灌浆等措施进行封堵,处理后达到了阻止河水倒灌、保证导流洞正常施工的目的。

黄油囊隔离技术在输油管道封堵动火中的应用

黄油囊技术是隔离囊与黄油墙有机组合进行封堵的新技术,即在需要动火的管段内加入1个充气气囊,再在气囊的外侧堆砌黄油墙,对管道中的油或油气形成2道封闭隔离,可降低输油管道施工风险,保障动火安全可靠。按动火施工工序流程,实施高低压封堵,将原管线内介质排出,进行切管作业后,可实行黄油囊操作。油气隔离囊在安装完毕后,采用铜制工具清理隔离囊与动火焊口之间管段内壁,以露出管段金属光泽为宜。黄油墙砌筑完毕后应用可燃气体检测仪进行油气浓度检测,现场检测油气浓度指标应低于爆炸下限的15%。黄油囊隔离技术与传统采用单一黄油墙隔离技术相比,可极大地提高动火安全系数,节省动火时间,降低动火作业风险。

水溶管道封堵技术在长北气田的应用

介绍和对比了不同类型的管道封堵技术,着重阐述了水溶管道封堵技术的优势、适用范围,同时以长北气田某高压天然气输送管道修复项目作为工程案例,阐述了水溶管道封堵技术在天然气输送管道维修中的应用。最后,提出了水溶管道封堵技术选择的建议。

海底管道封堵技术优选与施工

油气管道在运行过程中会遇到加装更换阀门、局部管道更换等情况,管道封堵技术是解决这些问题的最为安全、快捷、经济的前提和保障。某海上气田外输海管的平台侧立管段管线和阀组原设计压力不能满足新增气量后的压力要求,需进行更换。综合对比了四种封堵技术,优选了技术成熟智能封堵技术并给出施工方案,有效缩短工期,降低投资;创新性的提出MEG封堵泄压技术,开拓了海底管道封堵技术的新思路。

管道即时封堵·管道封堵器

(一)项目用途:1.本项目是一种工具,可封堵各种硬质管道的端口,不用电、气焊设备;两名普通工人半小时可将直径φ80—φ1056mm 范围内管道堵死,几分钟又可卸下,一种规格通用多种不同口径的管道。

JSA在管道封堵施工中的应用

JSA是事先或定期对某项工作进行安全分析,识别危害因素,评价风险,并根据结果制订或实施控制措施,以最大限度消除或控制风险的方法。其适用的范围包括:新的作业(如果是低风险活动,并由有胜任能力的人员完成,可不做JSA,但应对工作环境进行分析);非常规、临时性作业;工艺、方法、物料、设备、工具和作业环境等因素发生变化的作业;需评估的现有作业。管道封堵作为一项高风险作业,存在许多不确定因素,通过对其进行JSA分析可以很大程度防止封堵事故的发生。