复杂载荷下核级管路支架的多力学目标优化布置

当前核级管路支架人工迭代调整的布置方式占据核电站设计周期的比例较大,且无法实现支架数量和位置的最优选择,难以兼顾经济成本和力学性能。为此,借助管路有限元力学分析和非支配排序遗传算法(NSGA-II),提出一种面向三维空间核电管路多力学目标性能的支架智能优化布置方法。2种典型核级管路支架设计示例表明:该智能布置方法具有良好的效果,可有效提高设计效率、降低劳动强度,不仅使管路最大应力皆小于RCC-M 《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》规范限值,且仍有一定裕量,还能快速分析支架数量的影响,获得兼顾经济性和安全性的最优方案;该智能优化布置方法为核电管路系统支架布置提供了新思路。

弹簧支吊架荷载变化系数的选取与汽水管道支吊架优化设计

目前,我国火力发电厂汽水管道设计标准规定,弹簧吊架荷载变化系数不应大于25%,据此设计的管道系统恒力吊架比例过高,其荷载“非法”转移会造成管道偏离设计线运行,应力升高。分析了恒力吊架恒定度与荷载变化系数的关系并给出了优化设计案例,研究结果表明,在汽水管道设计中适当增大弹簧吊架荷载变化系数,可增大弹簧吊架配置占比,减少管道膨胀异常现象的发生。

常减压装置高温热油管道的应力分析及优化设计

为了确保管道布置和法兰连接的可靠性和安全性,高温管道的应力分析十分必要。利用CAESAR II软件对常减压装置的高温热油管道进行了一次应力和二次应力校核。分析了各节点的热态位移、约束力和力矩等关键数据。采用L型和Z型自然补偿方案,合理规划了管道布置,优化了支吊架设计。进一步采用Kellogg当量压力法校核了热油泵和常压塔设备管嘴与管道之间法兰连接的可靠性,最终确保了该热油管道的安全、长周期运行。

基于BIM技术的管道支吊架设计与校核

传统管道支吊架设计往往依据现场实际情况及工程师自身施工经验进行,缺乏科学的受力分析及规划,返工及报废率高,安全隐患大。本文以安徽阜南农村商业银行股份有限公司总部金融大厦建设项目为例,利用BIM技术,对该项目管道支吊架进行深化设计和强度校核,出具校核计算书及支吊架材料报表,为项目的管道支吊架施工提供数据支持以及合理化建议,并为类似工程项目提供借鉴依据。

太阳能光热电站熔融盐管道支吊架应力分析

在工程设计领域开展管道设计工作时,为研判管道布置是否安全、合理,支吊架设计是否正确,需对管道进行应力分析。管道应力分析有多种方法,如图表法、目测法、计算机分析法和模型分析法等,方法的选择应结合管道的操作压力、公称直径、操作温度和连接的设备类型等确定。以国内某光热电站为例,使用ANSYS Workbench软件计算分析站内管道支吊架的应力情况,通过搭建管道支吊架的三维有限元模型,选取多种工况对管道支吊架进行应力分析,结合数据结果进行结构优化,提升管道支吊架的可靠性,以供参考。

基于ANSYS Workbench的U型弯管吊具的结构设计分析

运用NX软件对U型弯管吊具进行三维建模,并ANSYS Workbench有限元分析软件对弯管吊具进行静力学分析,得到弯管吊具的等效应力云图、等效应变云图、最大剪切应力云图和变形云图,然后对弯管吊具的强度和刚度进行校核,运用ANSYS Workbench对弯管吊具进行疲劳分析,确保弯管吊具的结构设计方案满足使用工况,为以后类似弯管吊具的结构设计提供一定的理论参考。

某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常分析及处理

针对某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常状况,采用载荷测试的方法获取实际吊点载荷,发现原有吊架设计载荷小于管道实际吊点力、不能够满足管道承载需求,导致管道向上热膨胀位移量不足。最终本着经济有效原则,通过更换一组恒力吊架及变更水平向限位结构型式的方法,有效解决该故障,有力保障管道的安全稳定运行,也为类故障的处理提供可供参考的经验。

火电厂蒸汽管道支吊架失效问题的研究

近年,因蒸汽管道支吊架失效而引起的电厂安全生产事故尤为突出。为了提高火力发电厂生产运行的安全性和可靠性,对蒸汽管道支吊架失效的问题进行了深入的分析和研究,找出了蒸汽管道支吊架失效的根本原因,提出了解决蒸汽管道支吊架失效问题的方法,给出了有效预防和控制蒸汽管道支吊架失效现象发生的建议和措施,为工程实际提供参考。

船用海水冷却管路冲击响应计算

为研究船用复杂管路系统的抗冲击性能,以推进柴油机海水冷却管路系统为研究对象,建立完整的管路模型,包括对管路附件、连接设备及支、吊架的模拟。为分析管内液体对管系抗冲击性能的影响,采用折算流体体积法和考虑流固耦合的ALE算法进行计算对比,得出液体影响折算系数。研究结果表明:计算时应根据管径对液体的影响系数进行折减;管路系统在弯头与三通处易产生塑性变形;垂向冲击载荷作用下垂直弯头的响应远大于水平弯头。

舰艇管道支吊架结构及特性综述

舰艇内部错综复杂的管道系统为各舱室及各种设备传递水、油、气等介质,是舰艇抗冲击性能的"短板"。舰艇管道的支吊架不仅需要支撑管道及内部流体的重量,还必须具备一定的隔离冲击的能力。支吊架的选型和设计是管路系统设计的重点和难点之一,选择支吊架的类型需要考虑管道的空间结构、与舱壁的距离、连接设备的安装方式以及管路的冲击隔离需求,此外还需要熟悉各类支吊架的结构和抗冲击特性。首先根据支吊架的抗冲击特性将其分为:刚性支吊架、普通弹性支吊架、恒力弹性支吊架、油阻尼弹簧支吊架、三向抗冲击支吊架,然后对各种支吊架的结构和抗冲击特性进行较为详细的介绍。熟悉支吊架结构和抗冲击特性,有助于正确选用支吊架的类型并合理设计支吊架的结构,从而提高舰艇管道系统的抗冲击能力。

600MW机组主再热蒸汽及旁路系统管道支吊架调整与优化

介绍了某600 MW汽轮机组主、再热蒸汽系统及旁路系统管道支吊架的运行情况和存在问题,对运行时管道支吊架安全性影响进行了分析。由于机组运行时间较长,支吊架弹簧支撑不足、液压阻尼器漏油等情况,导致机组的主、再热蒸汽主管道及旁路系统主管道逐年下沉。通过对相应的主管道进行应力计算,对支吊架重新进行校核,综合分析后,提出了管道支吊架的调整优化方案。经过调整后,各主管道运行状态良好,管系一次应力、二次应力均合格,管道下沉得到了有效控制。

大口径高温高压管道下沉分析

以某电厂的主蒸汽管道为例,对其支吊架进行冷、热态检验,发现炉侧连续恒力吊架冷态时指针卡死下极限位置,热态时实际垂直热位移值较小,与设计严重不符。根据现场情况和应力计算结果综合分析,发现管道壁厚存在严重误差导致管道下沉。针对以上情况,首次提出了支吊架配置改造方案需要考虑的4个方面,给解决此类问题提供帮助。

发电机组管道支吊架常见问题分析及处理

对发电机组管道支吊架检验及调整中的常见问题及其原因进行了分析,结合实际案例,对管道变形、管道下沉、管道热膨胀异常、管道振动等常见问题提出了相应的解决方法和措施。分析认为,新机组支吊架存在的问题主要为设计、安装缺陷,因此机组投运前,应对管道支吊架状态进行全面、系统的检验与调整;若需大范围更换容重相差较大的保温材料或管件时,应对管系应力重新进行计算,对受影响的支吊架进行相应的调整,防止破坏管系的载荷平衡。

某1000MW超超临界机组高温再热蒸汽管道异常膨胀原因探讨

某1 000 MW超超临界机组管道支吊架检查过程中发现高温再热蒸汽管道膨胀异常,该管道大量恒力吊架指示异常,部分恒力吊架冷态和热态均处于下极限位置,严重阻碍管道正常膨胀。从管道布置设计,支吊架设置,管道壁厚和附件重量,以及现场阻尼器异常受阻四方面探讨管道异常膨胀的原因,为进一步处理该问题提供理论依据,并为高温高压蒸汽管道的设计和现场安装提出参考意见。

低温再热器入口管道线状偏离机理分析

某新建300 MW火力发电机组短时试运行后,低温再热器入口管道发生大范围线状偏离,支吊架存在严重压死、过载等现象。为探究引起管道发生线状偏离的机理,本文通过对实际安装的恒力支吊架进行载荷测试试验,得到恒力支吊架存在较大的载荷偏差度及恒定度;通过管道静力模拟计算,得到试运行后管道垂直方向的线状偏离与实测基本吻合,在此状态下管道一次应力超标、端点推力及推力矩急剧增大。分析认为,引起动力管道发生线状偏离的因素较多,其中恒力支吊架载荷偏差度及恒定度过大造成支吊架输出载荷与管道自重不匹配是最关键因素。恒力支吊架的结构特点决定了其无法在冷、热态时保持输出载荷绝对恒定,建议在动力管道设计中要尽可能优化管道支吊方式,并在支吊架采购及日常维护中加强管理与监督。

管道吊架校核方法和计算程序的开发

基于管道吊架在管道应力校核中的重要性及手工校核吊架受力的繁琐性和不准确性的现状,分析吊架的受力,利用可视化软件Visual Basic.NET编制了管道吊架校核软件,以达到吊架校核的快捷性和准确性,提高设计质量和进度。

整体硫化式钻杆胶塞的研制与应用

在尾管固井工艺技术以其极大的经济和社会效益得到广泛应用的同时,也伴随着诸如钻杆胶塞失效导致的固井留高塞等事故的发生,不仅增加了作业成本,还可能导致固井失败,使得前期巨大的投入功亏一篑。为此,笔者通过对传统钻杆胶塞的结构和导致胶塞失效的原因进行分析,发现传统钻杆胶塞存在胶塞皮碗和本体提前脱离、胶塞导向头下行速度加快、提前与尾管胶塞复合的弊端,从而出现诸如水钻井液替空、尾管"灌香肠"与留水泥塞导致环空返高不够、地层漏封等事故的发生。为有效解决胶塞失效导致的尾管固井事故的发生,最大程度减少作业成本,提高固井质量。研制了一种整体硫化式钻杆胶塞,它彻底改变了传统钻杆胶塞"分体式"的结构,有效规避了作业风险,在新疆塔河油田、四川西南油气田等地区100多口深井、超深井尾管固井施工中得到成功应用,显示出其广阔的推广应用前景。

空心抽油杆采油技术的研究及应用

受地质特点的制约 ,中原油田引进了空心杆采油技术。文中介绍了它的原理、管柱结构、应用条件和现场应用情况。空心杆采油技术与传统采油方式相比 ,具有冲程损失小 ,不需油管 ,泵效高 ,成本低等特点。通过在中原油田 7口井应用 。

超超临界机组冷再管道故障原因分析与风险评估

某火力发电厂1000MW超超临界机组冷再管道在运行过程中发现多处支吊架故障,根据支吊架破坏情况和运行监控记录,启机暖管过程中预暖阀减温水产生泄漏,泄漏导致的水和管内蒸汽混合形成的高能柱塞流对冷再管道的冲击是管道支吊架损坏的根本原因。采用静荷载计算和模态分析的方法对管道进行了风险评估,发现管道最大一次应力增大了约110%、1阶固有频率下降了约60%,具有极大的安全风险。据此提出停机对管道进行损伤评估、支吊架故障处理以及事故的预防措施。

300MW机组主蒸汽管道焊缝表面裂纹成因分析及处理

针对300 MW机组P91材质主蒸汽管道对接焊缝上发现的表面裂纹缺陷,通过无损探伤以及硬度、金相检测,结合机组冷态和热态主蒸汽管道支吊架检验结果,分析导致焊缝表面裂纹发生的影响因素,阐述处理方法。提出通过加强管道焊接热处理质量监督和控制,重视管道支吊架检查和调整等措施,可以降低焊缝表面裂纹的发生。