带有柔性阻流器的海底管道冲刷防护试验研究

从管道尾流区泥沙颗粒的受力平衡着手,探讨了管道冲刷的临界压力差。在此基础上,提出了一种防止或减少管道冲刷的新方法,即在管道下方安装柔性阻流器。通过物理模型试验,研究了单向恒定流及规则波作用下,柔性阻流器对管道两侧床面压力、冲刷深度的影响。试验结果表明:柔性阻流器的安装能明显减小管道两侧床面的压力差。在单向恒定流作用下,管道的冲刷深度随阻流器长度的增加而减小;当阻流器达到临界长度时,冲刷消失。规则波时,因阻流器的扰动作用,冲刷深度有所增加;但随阻流器长度的增加,其扰动作用减小,对床面的防护作用增加,因而冲刷深度减小。

加载阻流器海底管道自埋效果的数值模拟

为了避免波浪、潮汐、海流等外载荷力的作用,海底管道通常需要进行埋设,一般采用的埋设方法需要用到机械设备,为了保证经济性,英国北海首次采用了在管道上方加载阻流器的方法来实现管道的自埋,并取得了良好的经济效益和环保效果,我国首次应用此技术是在杭州湾海底管道的铺设中,为保证该技术得以广泛应用,在介绍管道自埋机理的基础上,应用流体力学软件FLUENT对有无阻流器的海底管道进行数值模拟,依次将海床假想为固壁及实际泥沙海床两种情况,模拟得出这两种条件下的壁面海床剪应力、管道外表面压力系数、管道正下方水流流速以及管道下方的冲刷坑形态等数据,从而对比说明阻流器的加载对管道自埋的促进作用。阻流器的加载会导致管道上部压力系数增大,引起升力系数下降,也会使得管道底部水流流速增大,引起固壁海床剪应力增大,泥沙海床冲刷坑也明显加深,在自重的作用下,管道的下沉速度较快,从而实现自埋。

海流作用下阻流器对海底管线自埋影响研究

研究了海流作用下不同阻流器对海底管线自埋的影响。通过参数分析的方法对阻流器高度、安装间隙、来流速度和安装角度等因素进行了研究,同时在Fluent软件中通过自定义函数来定义管道的下沉速度,模拟了管道自埋的动态过程。研究发现床面最大剪切力随着阻流器高度增加而增大,对比不同阻流器高度的计算结果,在D/8~D/4范围内效果最好。流速必须达到1.2 m/s以上才能满足自埋的要求。在0°安装位置时,管道获得向下的升力最大。随着间隙的不断扩大,床面最大剪切力在数值上整体呈现减小的趋势。

一种防回血逆向阻流器的设计

本文阐述了一种主要由防回流管和锥形浮体组成的逆向阻流器的设计过程,并采用FLUENT软件模拟了输液管中出现血液回流时逆向阻流器中的流场。模拟计算结果显示,逆向阻流器中的压力场分布有利于浮体的移动,当浮体的密度与流体的密度一致时,流体对浮体的轴向作用力能够推动浮体移动并贴紧输液管内壁,从而达阻流目的。模拟结果表明,该装置可应用于输液器中,防止血液回流。

多分支井井控中阻流器压力分析

在多分支井中有多个井眼发生溢流时,这在钻井完井中存在高风险,其中之一便是井控问题,本文通过分析多分支井井控过程中阻流器压力变化,来解释井下溢流行为,从而为分支井井控提供可靠的方法。

欠平衡钻井中有关的理论探讨——利用电磁换向阀控制阻流器

针对欠平衡钻井井口回压自动控制技术,以及利用电磁换向阀控制节流管汇中的阻流器的控制系统,按能量守衡原则分析了不对称液压缸的负载流量和负载压力,推导了阀控不对称缸的数学模型。同时,简要介绍了电磁换向阀的原理和特性,并分析了整个控制系统的动、静特性。

阻流器对海底管道自埋效果的数值模拟分析

在杭州湾海底管道的埋设中应用自埋技术,取得了防止产生管跨和增加管道的稳定性的理想效果。鉴于此,介绍了海底管道埋设的自埋原理;用数值模拟的方法分析了有无阻流器2种情况下海水对管道冲刷产生的不同影响。通过对比发现,有阻流器的管道表面的压力系数在阻流器的两侧产生剧烈变化,沿水流方向由正值变为负值;升力系数变为负值;管道与海床间隙中水流的速度增大,从而使海床受到海水的剪应力也相应增大,海床易于受冲蚀,有利于实现海底管道自埋。

阻流器技术在海底管道铺设项目中的应用

针对杭州湾特殊的自然环境、在海底管道铺设工程项目中、评估了不同类型的管道掩埋方法.最终确定了杭州湾此种的最佳解决方案——阻流器管道自掩埋法,通过连续几年的勘测,证明此方法取得了成功。

阻流器流控装置下中间包内的流场

通过物理和数学模拟研究了一种新型中间包流控装置——阻流器对中间包内流场的影响.并通过同传统的单档墙、坝下中间包内流场的比较,得出阻流器可改变中间包内传统的流场,使钢液由长水口注入中间包后再返回自身,从而消除了中间包短流,发展了表面流,延长了滞止时间和平均停留时间,有利于中间包内夹杂物的去除.在较大的拉速下使用单档墙+单坝+阻流器的组合结构,效果更好.数学模型计算出的流场同水模型实验吻合较好.

水平井砾石充填阻流器的研制及应用

辽河油田油藏以疏松砂岩为主,砾石充填防砂完井是水平井的主要完井方式之一。而砾石充填率是决定水平井砾石充填防砂效果的关键因素,为此,研制出适用于水平井砾石充填的阻流器。进行了工具结构设计、水力学性能计算及现场试验与应用,应用效果表明,阻流效果明显,有效地保障了水平井砾石充填率。

自控水翼阻流助升超高速双体船设计研究

论文以一艘新型30m级自控水翼阻流助升超高速双体船的设计为实例,集中讨论其技术特点以及对该船型所进行实船设计的情况.通过对一些主要型船参数进行的综合比较,显示出该船型优越的水动力性能.该船型可广泛应用于沿海海域.

井下节流技术在长庆气田的应用

长庆气田采用高压集气集中注醇工艺流程 ,部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题 ,为此开展井下节流技术的研究和应用具有重要的实际意义。文章结合井下节流工艺技术在长庆气田应用的大量现场试验资料 ,简述了该工艺的基本原理 ,定量分析了该项工艺技术应用对提高气流携液能力。

新型雷电接闪器在35kV输电线路应用效果分析

对新型的雷电接闪器和阻流器结合图例分析了其结构特点。介绍了其原理特点、电气性能测试试验情况及其安装方法。并以内江电网雷电活动频繁的35kV白石线为例。对该线路经过山坡的一段杆塔在雷雨季节经常遭受雷击造成线路跳闸的问题。安装了新型线路雷电接闪器和阻流器。对其在运行过程中出现的典型故障情况进行了分析，找出了问题的原因，提出了整改措施。经过两年多的运行实践和对出现的问题进行分析与改进，为新型线路雷电接闪器的推广应用提供了指导依据。

井下节流工艺在大牛地气田的应用

针对大牛地气田多数气井在生产过程中易形成水合物、影响气井正常生产的问题,采用天然气水合物预测经验公式法,预测了水合物生成的最大井深,并利用气井垂直管流计算方法确定了合理节流气嘴直径。通过应用井下节流工艺,降低了气井的井筒压力,加之井下温度高,因而有效地制止了天然气水合物的形成;同时选择合理的气嘴直径,有效地控制了气产量的大小,满足了输气要求,避免了现场作业的盲目性。

用多孔塞片实现推进剂微小流率的控制

在10 cm霍尔推力器工作流率需求分析的基础上,利用小孔节流原理和氙气黏性随温度变化明显的特性,采用粉末冶金多孔金属塞片作为节流元件,在给定入口压力的情况下,通过调节温度实现推进剂微小流率的控制。对基于该控制原理而设计的流量控制器开展了各项环境试验,即在试验前后利用推进剂流率测试系统对其性能进行了测试,测试结果一致性较好,符合设计要求。该流量控制器可在较宽的温度范围内实现不同流率的实时调节,从而满足推力器不同工作状态的流率需求,具有较强的适应性和调节性。

气体放电灯的电压电流函数

本文主要研究气体放电灯在音频至射频段的电压电流函数。为此，我们采用新型电子仪器设备，对气体放电灯在该频段的动态特性进行了实验测试得到了一些新的实验结果，此结果说明气体放电灯的电路模型是不能用Ｒ、Ｌ、Ｃ及其组合描述的，它应该属于第四类电路元件－流控忆阻器。

水力加压工具中限位指示装置的研究

分析了水力加压工具存在的很难准确判断工作状态和钻头钻达地层的准确位置的原因 ,提出了采用限位装置和限位指示装置的解决方法 。

杭州湾海底管道铺设技术

介绍了甬沪宁进口原油管道杭州湾海底管道穿越工程,针对杭州湾特殊的自然环境,确定采用自掩埋法,并在管道顶部安装阻流器,增加管道的稳定性。通过比选确定,在北岸段较陡峭的海坡处,采用水平定向钻施工方法,入土点及出土点均在海水中。在南岸拖管施工中,创造了大口径海底管道拖管3400m的纪录。

海底管线作用下沙质海床冲刷深度的计算

针对海底管线在输送石油过程中出现的管线冲刷问题,采用物理模型试验并控制一系列不同的试验变量,研究了单向恒定流作用下,海底管线未安装阻流器、安装阻流器及不同间隙比作用下,其下方海床冲刷深度的变化规律。试验结果显示,冲刷深度随雷诺数及阻流器高度的增加而增加;冲刷深度随间隙比的增大而减小,同时根据海床冲刷停止的流速公式(冲止流速),认为动水休止角是冲止流速的主要影响参数。利用流体的连续性条件,从不同角度推导了管线安装阻流器且有间隙比条件下冲刷坑深度的计算公式。结果表明:冲止流速、管线周围流场分布是冲刷深度的决定因素。经试验数据与计算公式的对比验证发现,计算值与试验值吻合良好,本文建立的公式能反应冲刷坑深度的变化规律,在实际工程应用中可适当参考此公式。

S1100-11煤气加压机轴承密封系统的改造

分析了煤气加压机轴封泄漏原因。针对煤气设备运行的特殊性、危险性和机体宠大不能机加工的困难 ,提出了 3项改造方案 ,使加压机运行寿命由 2 0余天提高到 18个月 ,保证了生产的正常运行 ,取得了较好的效益。