深水喷射井口结构套管水平承载力

提出了喷射结构套管管周扰动土体的抗剪强度增长规律的表达式,分析了扰动土体抗剪强度的增长对API建议的软粘土p-y曲线、管身土抗力和弯矩分布、管身挠曲变形及结构套管水平承载力的影响。研究结果表明:喷射后管周扰动土体的抗剪强度与时间对数近似呈线性关系;随着时间的增加,软粘土p-y曲线的极限土抗力和初始斜率逐渐增大,但增大的幅度逐渐减小;结构套管水平承载力也与其时间对数呈线性关系。

结构梁内预留喷淋管钢套管创新施工工法研究

针对结构梁内预留喷淋管钢套管创新施工工法进行研究,通过实际工程施工经验所得,解决自动喷淋灭火系统中喷淋支管影响公寓内吊顶高度的问题。研究证明通过事先预制好钢套管施工的方法可有效解决该问题,创造良好经济效益,促进建筑业新技术新工艺发展。

海洋平台全封闭式隔水套管支撑结构分析

文章以中国渤海某平台全封闭式隔水套管支撑结构分析为例,通过开展水动力载荷分析、结构强度分析、结构疲劳分析,对分析要点予以归纳阐述。在结构疲劳分析方面,通过圆管支撑结构与全封闭式板支撑结构模拟分析对比得出,采用全封闭式隔水套管支撑结构设计,其疲劳寿命远低于采用圆管支撑的支撑结构设计。结合中国及国际上采用全封闭式隔水套管支撑结构出现的问题,为现有全封闭式支撑结构的检验和维护提供建设性意见,以降低安全风险。

考虑土体耦合作用的油井套管地震响应分析

为研究油井套管的地震响应,文中以某油井工程为背景,依据欧拉伯努利弹性地基梁建立了考虑土体耦合作用的套管横向振动模型。采用有限元软件Midas/GTS建立了油井套管-土体动力相互作用的数值模型。通过非线性时程分析,得到油井套管在汶川地震波、Kobe地震波、Northridge地震波、人工地震波、El-Centro地震波下的位移、加速度响应。结果表明在地震作用下,油井套管的位移、加速度响应随着埋深的增加而减弱;与地面构筑物相比较,油井套管对地震波的响应有抑制作用;油井套管应力最大的位置出现在地面0m处和露出地面部分,并且这个位置是套管结构的最不利位置。研究结论可为地震区油井套管的抗震设计提供参考。

同心套管结构内热式重力热管的传热性能试验

搭建了同心套管结构内热式重力热管的试验装置。测试了自然冷却条件下同心套管结构内热式重力热管的启动性能和传热性能,研究了热管蒸发段的管内蒸发传热系数和冷凝段的管内冷凝传热系数随传热量的变化规律。结果表明,在热管外管保温条件下,热管具有较好的启动性能;在热管外管未保温条件下,热管具有较好的整体均温性;在相同的蒸发段加热热流密度时,外管未保温条件下的管内蒸发换热系数要比外管保温条件下的大;外管保温条件下的管内冷凝换热系数要比外管未保温条件下的大。

套管结构分离式热管的传热分析

介绍了利用套管的间隙作为工作介质蒸发和冷凝空间新型的分离式热管的工作原理,对该新型套管结构的分离式热管的传热情况进行了系统的分析。这种新型的分离式热管换热器应用于一个固相粉末换热系统——利用高炉热风炉的废烟气加热高炉喷煤用的空气和煤粉的混合物,实际运行工况与设计结果具有良好的一致性,可见利用套管结构的分离式热管作为以固相粉末为换热介质时的传热元件是完全可行的。

多射孔对套管-水泥环结构强度的影响

结合油井试采工程实际问题,研究了圆形和椭圆形两种形状的多个射孔对套管-水泥环结构强度的影响。给出了外压作用下的双层长圆柱壳结构开任意形状的单个贯穿孔问题的理论解,并用有限元软件ANSYS分别对具有圆形及椭圆形两种形状的单个射孔及多个射孔的套管-水泥环结构在受横向均布外压作用下的孔边应力进行了数值计算。计算结果表明,开单孔情况套管的最大应力的数值解与理论解很接近,每米分布40个圆形射孔情况下的套管-水泥环结构强度比每米分布八个椭圆形射孔情况提高20%以上,因而较为合理。

套管结构异种金属多层多道焊接数值模拟

采用SYSWELD焊接专用模拟软件模拟分析套管结构异种金属多层多道焊接温度场和应力场,并采用金相截面和X射线衍射应力测试校核模型。结果表明,采用校核后的热源模型模拟的焊接温度场推断形成的焊缝截面与实际一致,焊缝根部节点温度随时间变化曲线存在14个温度起伏,每个起伏有2个温度峰值;采用X射线衍射实测残余应力与模拟结果基本吻合,不同焊接位置的轴向残余应力分布规律相同,焊接位置为0°和90°时轴向残余应力较大,最大残余应力数值接近300 MPa;不同焊接位置环向残余应力数值大小分布相同,距离首道焊缝根部15 mm处的最大环向残余压应力接近300 MPa;最大Von Mises应力出现在低合金钢热影响区,90°焊接位置最大Von Mises应力值为377 MPa。

套管结构对翅片管气化器结霜特性的影响

结霜会对不同类型气化器造成长效性能的衰减。为研究套管结构对强化传热与表面结霜效果的影响,本文搭建了实验台,在普通传热管内加装套管,以液氮为工质,根据不同套管内径(Φ6、Φ8、Φ10 mm)及入口流量,设计了12组实验工况进行研究,获得翅片管表面不同测点处温度、霜层厚度及翅片管出口流体温度等参数。结果表明:入口流量为2.5 g/s时,普通传热管及套管内径为Φ6、Φ8、Φ10 mm结构的管内出口温度分别为193、205、200、199 K,相比于无套管结构,套管结构有效延缓了霜层生长,在3种规格套管中,Φ6 mm套管延缓霜层生长的效果较好;入口流量为2.5、3.5、4.5 g/s时,使用内径为Φ6 mm的套管结构及较低的入口流量可延缓翅片表面结霜。

铜-不锈钢套管式结构件的焊接

如图1所示的铜一不锈钢套管式构件图样要求采用熔化焊接组焊，而内管与外管不锈钢及法兰盘铜合金之间虽然具有焊接性，但此类结构的焊接的确十分少见。因内、外管材质不同，其热导率、比热容等参数相差悬殊，对焊接工序及焊接工艺都提出了较高的要求。为此我们做了工艺模拟试验，焊接排序为①②③④。第一次试验发现在第④道焊缝焊完后，在①、④焊缝中均产生了极为严重的裂纹。

换流变网侧套管电连接结构的地震响应分析

电连接结构是换流变压器套管载流回路的关键部件,为探究套管电连接结构在地震作用下的响应特性及规律,针对±800k V换流变压器的网侧套管端部面面压接型电连接结构,建立了精细化有限元模型,对电接触面进行了不同强度地震输入作用下的动态接触响应分析。根据接触应力与接触电阻的反比例关系,对节点接触应力水平进行了三级分类,不同接触应力水平分别对应接触电阻不同的变化程度。结果表明:地震作用会使导电杆底部出现较大弯矩,导致电接触面产生不均匀变形;在电接触面的最不利时刻,接触应力分布存在明显的规律:接触应力最小的区域集中分布于载流底板内环的半圈,以及外环的对向半圈;在地面峰值加速度为0.4g(g=9.8 m/s)的地震激励下,电连接结构的接触应力较正常工况下降1/3的区域面积占比达到一半。在网侧套管电连接结构的设计中应对地震作用下导电杆产生的影响给予充分考虑,并采取措施改善电连接结构地震作用下的电接触性能。

基于套管结构研究污垢热阻特性的方法与分析

本实验采用套管结构模拟污水源热泵换热工况,流动在内管内侧的污水和流动在内管外侧的中介水(自来水)进行对流换热.介绍了实验的装置和原理,并且分析了热阻的计算方法和实验误差的计算方法.

特高压换流变压器套管电连接结构地震累积效应评估方法研究

地震作用下换流变压器套管会产生位移响应,响应剧烈时其尾端电连接结构可能产生损伤。为了研究地震作用下换流变压器阀侧套管电连接结构的损伤累积效应,文中以换流变压器套管表带触指型电连接结构作为研究对象,建立了精细化的有限元模型。通过有限元计算,可以得到重力和地震作用下表带页片和连接母头内壁的接触压强和位移响应。基于Archard磨损模型,提出了一种在地震作用下表带触指磨损深度的计算方法。以磨损深度作为地震损伤累积的指标,对不同地震强度下表带触指页片磨损的程度进行了对比分析,计算了多次地震作用下的累积磨损深度。发现随着地震强度提高,表带触指的接触压强变化不大,但摩擦行程有较高程度的增大,使得磨损深度也会进一步加深。在不同强度的地震作用下,磨损的分布呈现不均匀但规律的特点,磨损深度的最大值总是出现在最远离连接公头根部的表带的上方页片。重力作用对电连接结构不同部件的磨损差异影响很大。尽管单次地震作用下磨损深度总体较小,仍旧存在局部磨损破坏的可能,应当重视地震作用下的损伤累积效应。

海底井口头套管挂结构有限元分析

以9讙讌″套管挂为例,针对其工作过程中的不同工况进行基于ANSYS的有限元分析,确定最危险的工况以及各工况下最大应力。为后续结构优化及结构再设计奠定基础。

550kV高压套管绝缘结构优化设计

采用有限元电场分析计算方法优化550 k V高压套管绝缘结构设计,将其双屏蔽结构改为单屏蔽结构,屏蔽罩端部采用多R圆弧过渡;优化顶部多环均压结构为一个较大R的单环结构;在减少其零部件数量、降低成本的同时,提高了其运行可靠性。优化后的550 k V高压套管顺利通过了整套绝缘型式试验。

±1100kV直流输电工程换流变压器阀侧套管的设计

换流变压器阀侧套管作为换流变压器的关键组成部分,长期以来依靠进口,对其进行设计具有重要意义。为此,基于GB/T 22674—2008《直流系统用套管》及国家电网公司2011年5月份颁布的《±1 100千伏特高压直流输电工程设备研制技术规范-换流变压器册》技术规范,对准东-重庆±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管结构型式、外绝缘、性能及关键技术进行了研究。结果表明:换流变压器阀侧套管结构比较复杂,采用充SF6式型式比较好;绝缘水平比换流变压器绕组绝缘水平要提高不等系数,其中雷电冲击耐受和操作冲击耐受提高1.05倍,直流耐受、极性反转和工频耐受试验水平提高1.15倍。根据研究结果给出了准东换流站换流变压器阀侧套管的技术参数,对±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管的研制具有重要指导作用。

盐岩地下储气库套管运行安全的可靠性分析研究

盐岩因其具有良好的蠕变特性、低渗透性以及损伤自我恢复特性成为国际上公认的最理想能源地下存储介质。在盐岩地下储气库运营过程中储库套管受到储气内压、材料参数和几何尺寸等不确定性因素的影响,为了评价这些随机风险因素对储库套管结构运行安全的影响,建立了盐岩储气库的套管结构模型和基于VonMises屈服准则的套管结构功能函数,根据建立的结构模型和结构功能函数,应用响应面法结合蒙特卡洛抽样计算获得储库在高压和低压运行条件下套管结构可靠度的变化规律。可靠性分析表明,为保证套管运行安全,储库最低运行内压应大于3 MPa,最高运行内压应小于22 MPa,套管靴距离储库腔顶的距离应大于10m,并应适当加大套管的壁厚和减小套管的内径。

修正的稳态波动压力计算法在狭窄环空下套管中的应用

高温高压井由于压力台阶多、压力窗口小,大多数使用非常规层次套管结构,其特点是套管层次多、层间间隙小,所以突出问题之一就是套管能否下入,在下入过程中能否开泵循环。针对此问题,以稳态波动压力理论为基础,考虑套管接箍的局部阻力效应,研究了多层次、小间隙非常规套管入井过程中最大下放速度和遇阻开泵循环排量的问题,提出了理论计算模型,编制了相应的软件,并以南海西部油田的具体数据进行了验证。