低温环境下海洋输油橡胶软管的扭转性能

开发极地海洋油气是世界能源可持续发展的需求,而海上漂浮输油软管是海上浮式液化天然气生产储卸装置(floating liquefied natural gas system,FLNG)到穿梭油轮输送原油的重要设备。低温环境会造成部分材料特性改变,橡胶软管逐渐变硬,甚至丧失原有的弹性,影响产品的性能。扭转刚度是评价输油软管力学性能的一项重要指标。使用ABAQUS有限元分析软件建立内径500 mm的输油软管,对低温环境下海洋输油软管进行整体扭转特性分析。分析发现,聚酯帘线提供了软管的主要扭转刚度,温度和橡胶软管结构参数对软管扭转刚度具有重要影响。有限元仿真数据和实验值偏差为10%,验证了有限元分析方法的合理性,相关研究成果可为管道设计提供参考。

海洋原油外输软管拉伸刚度影响参数研究

海洋原油外输软管广泛用于海上FPSO和油轮的原油外输,软管在海洋环境作用下会受到轴向拉力,拉伸刚度是影响轴向受力的关键结构性能参数。根据《API SPEC 17K》标准和《GMPHOM2009》规范的要求,需要确定软管的拉伸刚度。基于Rebar方法定义海洋原油外输软管的帘线增强层,利用有限元软件ABAQUS建立某国产海洋原油外输软管的轴向拉伸模型,并计算不同结构参数条件下的软管拉伸刚度。计算结果表明:帘线增强层是海洋原油外输软管的主要抗拉伸结构层,帘线铺设角度越小其拉伸刚度越大,软管抗拉伸能力对帘线层数比较敏感,帘线层数越多软管抗拉伸能力越强;螺旋钢筋层的钢筋直径和螺距在一定程度的拉力范围内与软管的拉伸刚度保持良好的线性关系,软管的拉伸刚度随着钢筋直径的增大而增大,随着螺距的增大而减小。研究结果可为海洋原油外输软管的结构设计和实际应用提供参考。

重型工程装备液压软管漏油技术分析

结合某型模块运输车的液压软管漏油现象,对液压管路的工况进行分析,结合故障树分析法(FTA),找出了故障产生的原因,明确了故障定位,提出了有效的改进措施。

高压耐油胶管的技术现状

介绍高压耐油胶管的技术现状,综述高压耐油胶管的结构、橡胶原材料、配方设计、生产工艺方面的现状及研究进展,分析各胶种在高压耐油胶管中应用的性能特点。我国需要从胶管基础材料、配方设计、生产工艺、胶管总成等上下游全产业链进行技术升级,尤其是基础材料需要加快国产化进程,使得高压耐油胶管达到耐超高压、耐百万次动态脉冲疲劳和耐频繁屈挠的高性能要求。

耐低温输油软管用PVC/PUR-T共混材料研究

研究了耐低温输油软管用聚氯乙烯/热塑性聚氨酯弹性体(PVC/PUR-T)共混材料的制备。探讨了PUR-T、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)及导电炭黑的用量对PVC/PUR-T共混材料性能的影响。结果表明,当PVC与PUR-T的配比为100∶100,DOP用量为30份、导电炭黑为10份时制成的输油软管用材料性能优异,能够满足耐低温输油软管材料的使用要求。

油管式传感器车辆行驶称重系统算法研究

在分析油管式车辆动态称重系统工作原理和特性的基础上,建立了相应的称重系统称量数学模型;利用非线性最小二乘优化算法获得最小平方误差意义上的静载参数估计,同时根据前后油管信号的相关性实现了车速的精确测量和计算;并通过实车试验,验证该算法是可行的,且达到了较好的精度,为车辆超载检测提供了一种经济有效的手段。

燃料油海上漂浮软管的输送流量优化计算

考虑低温海水及其流速对漂浮软管的传热影响,采用分段逼近法进行海上漂浮软管输送燃料油的温降和压降计算;针对岸滩不同起点油温,进行海上漂浮软管输送燃料油的流量范围计算,为燃料油海上漂浮软管输送提供决策依据。

浮式软管在半潜式FPSO油气外输上的应用

介绍陵水17-2气田半潜式浮式生产储缷油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)外输软管的基本设计方案。采用热辐射计算以评估火炬臂对外输软管的影响。采用有效方式实现非标准管径软管与穿梭油船首装载系统的连接、软管回收滚筒后的固定和冲洗。模拟外输工况下软管的运动性能,评估软管与FPSO的干涉以及软管被应急释放时与FPSO的碰撞,给出调整滚筒位置以及设置避碰护舷、防荡缆和防坠落绞车等解决方案,为今后半潜式FPSO或类似装置采用浮式软管外输油气提出建议。

海上漂浮输油软管拉伸特性分析方法的适用性研究

根据海上漂浮输油软管为具有粘合性及单根缠绕钢筋加强的多层结构特点,运用分层组合理论,利用ABAQUS有限元分析软件对软管进行整体拉伸特性分析。计算结果与试验结果的比较表明,该计算方法尽管与试验结果有一定的误差,但在一定程度能够反映漂浮软管结构的拉伸特点,可用于软管结构初始设计阶段的结构估算。

碱性白炭黑/NBR/HNBR复合材料在车用耐油胶管中的应用研究

以丁腈橡胶(NBR)为主体材料,氢化丁腈(HNBR)为改性剂,选用NBR/HNBR并用比为80/20,研究了新型材料碱性白炭黑、超细滑石粉、纳米纤维粉等对并用胶性能的影响。结果表明,碱性白炭黑胶料的伸长率最大,其拉伸强度、撕裂强度稍小于N550胶料,但明显大于超细滑石粉、纳米纤维粉;老化后拉伸强度变化率为+11%,伸长率变化率为-7.3%,硬度变化值为+4邵A,压缩永久变形为20.4%;经高温耐油后,拉伸强度、伸长率及体积变化率分别为+0.6%、-12.5%、-2.91%;胶料的各项物性远高于耐油胶管内层胶的性能指标,同时在优化成本,降低混炼能耗,减少环境污染等方面具有明显的优势。

防污染低渗透加油机胶管研发及测试

为解决现有加油机胶管的油品污染和油品挥发渗透问题,研发了新型的防污染低渗透加油机胶管,在胶管内壁增加了由氟聚合物THV构成的防渗阻隔层。阻隔层能够有效隔离内胶层和油品,防止相互污染和渗透。经油品污染测试和防渗透性能测试,证明胶管性能良好,对提升油品质量和防止资源浪费有重要意义。

基于环境舱温度补偿的转向高压油管冬季试验方法研究

通过对环境温度以及转向高压油管性能的分析,提出了基于环境舱温度补偿的转向高压油管冬季试验方法。该试验将低温环境舱与道路试验相结合,可以对错失自然环境冬季试验周期的相关零件进行有效验证。试验结果表明,利用环境舱温度补偿方法进行的转向高压油管冬季试验,与在真实低温环境下进行的冬季试验具有很好的相关性。

基于悬链线理论的跨接软管安装计算

考虑到海洋石油平台之间和浮式生产储油装置(FPSO)与单点系泊系统之间的跨接软管成本昂贵,并且在安装过程中极易受损,为保证软管在安装过程中的完整性,提升安装作业效率,降低安装成本,采用悬链线理论对跨接软管安装过程进行分析,建立求解跨接软管长度、连接点角度、受力、高差以及弯曲半径、重心位置等关键控制参数的悬链线方程。在LF13-2油田开发项目跨接软管的安装过程中的应用表明,该方法快捷有效,可作为跨接软管安装控制的理论依据。

管式密封技术在石油储罐中的应用

介绍了管式密封基本原理和构成,管式密封在石油储罐中的安装方法和使用注意事项。对比分析了安装管式密封前后取得的效益,指出了应用管式密封时须注意的问题,并对今后使用管式密封技术提出了建议。

连通式油气悬挂系统阻尼特性分析

现有的对油气悬挂阻尼的分析主要集中在悬挂缸内的阻尼孔和单向阀.建立了连通式油气悬挂阻尼力的计算公式,并通过仿真分析表明,液压软管的阻尼特性不可忽略.通过等效能量法,建立了连通式油气悬挂系统的等效压缩阻尼比和等效复原阻尼比.指出了进行连通式油气悬挂系统的阻尼特性设计时,需要合理的选择阻尼孔、单向阀以及管路阻尼,使得阻尼特性得到最佳匹配.

LNG浮式转接驳平台离岸距离算例分析

为确定LNG浮式转接驳平台离岸的安全距离,以一艘3万m^(3)LNG船为例,对不同环境工况下长距离LNG的输送软管进行动力学分析,分析系统的安全性以及经济性,利用AQWA与Orcaflex软件模拟海上漂浮软管输油系统,计算漂浮软管在风浪流环境影响下的最优长度、漂移量,以及张力变化,确定LNG浮式转接驳平台安全合理的离岸距离,并进行安全性验证。计算结果表明,漂浮软管在连接端点的位置所受张力最大,建议转接驳离岸最远距离为800 m,考虑到系统受力、漂移量等因素,建议软管长度为900 m,此时系统的安全性和经济性最合理。

高空特种输油橡胶软管

以丁腈胶(NBR18)、氯丁胶和顺丁胶为胶料基材,以镀铜钢丝(Ф0.3 mm)和弹簧钢丝(Ф1.7 mm)为骨架材料,研制了编织结构的高空特种输油橡胶软管。试验证明:该产品满足高空特种输油工作要求,获得了用户认可。

液压油管的选取与使用

液压油管内径和壁厚是钢管选取时需要重点考虑的因素。通过理论推导,得出了钢管内径和壁厚选取的计算公式。运用机械原理相关知识,阐述了软管的适用条件,介绍了软管的选取方法,并且针对油管的使用,提出了一些需要注意的事项。

加油胶管对油品质量的影响及对策研究

研究了加油胶管对车用燃油性能指标的影响,分析了燃油中硫和胶质等指标受到影响的原因,并就解决方案进行了探索,最终确定通过增加防渗阻隔层即可有效降低胶管对油品质量的影响。

漂浮输油软管的径向压载模拟研究

为了解某国产漂浮输油软管的抗径向压载能力及各层结构在径向压载下的响应,根据标准API 17K及OCIMF—2009的要求,利用有限元软件ABAQUS建立了漂浮输油软管的径向压载模型,并完成了大位移载荷下的数值模拟。模拟结果表明:螺旋钢筋层是漂浮输油软管承担径向压载的主要构件,其应力较大值位于上、下、左、右4个边界区域;漂浮输油软管的径向压载力与径向压缩量呈现明显的线性关系,在一段初始压缩量之后,会在相当大的一段压缩量内保持良好的线性关系,漂浮输油软管的径向抗压刚度稳定值约为1 k N/mm,可满足工程实际需要。研究结果可为漂浮输油软管的现场应用提供参考。