火电机组大中径管道焊接施工工艺

介绍了某电厂2×66万千瓦机组焊接施工过程,严格执行DL/T 869-2021中国发电厂的焊接工艺规程以及电力建设工程施工及验收规范,阐述了千瓦机组大中径管道焊接施工的前期准备、施工工艺流程、焊接生产工艺和焊接质量控制措施,总结出合理的、保证质量的焊接施工经验,为广大电建企业焊接施工借鉴采用。

长输管道高压力、大口径全焊接球阀国产化与优化提升

为进一步促进国产长输管道高压大口径全焊接球阀的质量提升,对国内重点厂家展开技术调研,从性能参数、结构及设计方法、材料及制造和使用及维护四个方面分析总结国产全焊接球阀技术现状,并在梳理出国产全焊接球阀共性问题的基础上,提出技术优化提升的研究方向,为后续国产高压大口径全焊接球阀的质量提升奠定基础。

浅析双相钢硬密封耐磨球阀的质量控制管理

煤化工装置中,黑水、灰水的介质中固体颗粒浓度较高、介质的流速较快、介质腐蚀性强的特点,使得一般耐磨球阀容易出现密封副寿命低、交变载荷疲劳断裂、阀门使用周期短的情况,影响到阀门的正常使用,从而影响到装置的稳定运行。为了能够较好地克服上述不利因素,近年来陆续投用的硬密封耐磨球阀是选择之一,其可以在较为苛刻的工况下,能够较为长期的稳定使用。本文从采购方的质量控制角度,对国产双相钢硬密封耐磨球阀物资的重要质量控制点进行了较为深入的研究和分析,强化阀门的质量过程控制管理,从而使得国产双相钢硬密封耐磨球阀接近或达到进口阀门的出厂质量。

基于ANSYS的大口径金属硬密封球阀泄漏分析

为研究大口径金属硬密封球阀的密封面性能,建立了球阀的主密封结构有限元模型,分析其在常温高压、高温高压下的应力变化及间隙变化。以阀芯弹性模量、阀芯半径、密封面轴向投影为优化变量,最终得到各参数对泄漏的影响。结果表明:在一定范围内,增大阀芯半径以及减小密封面轴向宽度,能减少泄漏,为大口径球阀的设计提供了参考。

全焊接球阀压盖焊缝相控阵检测技术研究

针对相贯型压盖焊缝不规则结构以及检测空间受限,无法采用RT射线检测方式以及采用UT、MT、PT和TOFD存在检测盲区的技术问题,提出了基于超声相控阵技术的检测工艺。通过数值仿真确定了可行性的检测工艺方案。制造了压盖焊缝模拟标准试块,通过在试块进行的标定试验获得了满足检测技术要求的检测参数匹配。所提出的检测工艺实现了对压盖焊缝全体积无盲区检测,能应用于与压盖焊缝同类型的压力容器D类焊接接头的检测,为相贯型焊缝的检测提供了一种可视化、无盲区和检测效率高的超声检测工艺方法。

新型双向硬密封大口径旋球阀性能实验分析

为提高新型双向硬密封大口径旋球阀的密封性能,采用双层辉光离子渗金属技术使其球密封面硬化,并对其球密封面的抗擦伤性能和静压寿命进行实验。研究结果表明:硬化后的新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面的硬度较高,测量各点的硬度均在42以上,其中,硬度为56的硬化厚度达到0.2 mm,硬度为51的硬化厚度达到0.3 mm,硬度为46的硬化厚度达到0.6 mm;该技术能够同时有效确保其球密封面的硬度和硬化层厚度,能够使其球密封面的抗擦伤性能和静压寿命得到有效提高。

508mm(20英寸)通径中压球阀的试制

新研制的508mm(20英寸)中压球阀广泛用于石油、天然气、市政工程供气、供水等行业,该大口径球阀设计了新型C形金属密封环组件,用于自紧阀杆密封机构;在阀座与球体之间采用整体碟形弹簧和新型阀座密封填料,以保证高压密封,提高使用寿命;采用了空心球体结构和分段冲压成形加工工艺,有效地保证了球体的加工精度和质量,降低生产成本;对其中结构复杂的球体进行了ANSYS应力和变形分析计算,在结构设计中,充分考虑了球阀的密封、防火、启闭传动及制造工艺的要求。该产品最终按照APISpec6D(20版)《管线阀门规范》进行试验验收,其各项指标均达到设计要求。

不压井采油管内防喷器关键技术

针对转抽或者检泵过程中需要压井、导致作业时间增加甚至储层被污染这一情况,提出了一趟管柱完成“酸压(射孔)-自喷-机采-检泵”作业思路。根据这一工艺需求,提出不压井采油管内防喷器的总体方案,并对其中大通径弧面密封、可变式球座和阀板关闭可靠性三大关键技术进行了详细分析。管内防喷器将以前多次管柱作业变成一次,缩短了作业时间,提高了作业效率,降低了作业成本,同时避免了压井作业,消除了压井对储层可能造成的污染。最后通过试验对工具结构设计和性能进行验证。试验中,防喷器整体密封压力≥35 MPa,阀板密封压力≥10 MPa,阀板反复开关次数≥10次。试验结果验证了工具结构设计的合理性和性能的可靠性。

大口径全焊接热力球阀设计与有限元分析

大口径全焊接热力球阀具有空间结构紧凑、关断速度快、使用寿命长等优点,广泛应用于长输管线油气输送系统中。以研制的新型大口径全焊接热力球阀为研究对象,采用有限元软件对全焊接热力球阀在受拉、受压和承受弯矩3种状态下的强度和刚度进行了有限元分析,得到了全焊接热力球阀及各部件von Mises应力和变形分布。结果表明:3种状态下球阀最大von Mises应力均没有超过材料的屈服极限,最大变形量较小,全焊接热力球阀结构安全,符合设计要求。

我国天然气管道核心装备国产化进程及应用展望

要提高中国天然气管道建设运营效益,实现管道压缩机组和大口径阀门等关键设备的国产化是基础。为此,中国石油天然气股份有限公司联合国内相关企业,建立了国产化技术研发体系和新产品分级试验体系,并成功开发了20MW级电驱压缩机组、30MW级燃驱压缩机组和高压大口径全焊接球阀:1电驱机组研制围绕三大主体单元组织实施,研发的25MVA单元串联多电平结构变频调速装置在国际同类产品中容量最大,研发的4 800r/min超高速防爆电机功率达22MW,研发的PCL800型离心压缩机工作点效率高、流量调节范围宽;2燃驱机组研制分两步走,围绕进口GT25000燃气轮机开发辅助配套系统和电控系统,配套国产压缩机形成产品一,同时开展燃气轮机自主研发,替换进口燃气轮机,形成产品二;3围绕焊接和密封两项技术难点开展攻关,开发的40英寸Class600、48英寸Class600和48英寸Class900三种规格两站安装方式的高压大口径全焊接球阀已全面替代进口产品。结论认为,压缩机组和阀门的成功国产化带动了装备制造行业、天然气行业产业链的良性发展,对于推动企业自主创新、提升企业核心竞争力、促进产业转型升级等方面都具有重大意义和作用。

大口径PE球阀启闭困难及关闭不严问题技术分析及解决方案

PE燃气管道在城镇燃气中低压管网中的应用越来越普遍,与之配套的PE球阀因其重量轻、耐腐蚀、免维护、寿命长等特点也得到广泛应用。但在实际使用中,经常遇到大口径PE球阀启闭困难和内漏问题,这给燃气公司安全运行、抢修工作造成了很大麻烦,并产生巨大经济损失。本文从PE球阀结构及工作原理方面分析问题原因,提出大小口径阀门并联操作的解决方案。

GW-CP194-80A型保压取心工具的研制

保压取心技术可以使取出的岩心保持在原始地层压力状态下,能最大限度地减少岩心中油气等组分的损失,进而准确求取井底条件下储层流体饱和度等重要地层参数,是目前最先进且技术难度最高的钻井取心技术。但是,较之于国外同类产品,国内现有的保压取心工具在岩心直径和保压能力两项主要技术指标方面尚存在着明显的差距,尤其是在保压能力方面,难以满足深海钻探、陆上深井和水平井保压取心作业的需求,限制了该技术的应用范围和普及率。为此,基于已有的GWY194-70BB型保压取心工具,设计研发了GW-CP194-80A型起钻式保压取心工具(以下简称新工具)。现场应用效果表明:①通过采用可受控转动的大通径球阀密封装置和高强度保压内筒,新工具所取岩心直径由原来的70 mm提升到80 mm、额定保压能力由原来的20 MPa提升到60 MPa;②新工具的内提式差动总成和上下同步密封机构,有效地解决了大斜度井、水平井取心作业过程中球阀关闭、保压成功率低的难题;③新工具共应用于现场5口井27筒次,取心平均收获率为87.5%、保压成功率达92.6%。结论认为,新工具达到了岩心直径和保压能力的设计目标,满足了深海、深层、非常规油气藏保压取心作业的需求,可为常规及非常规油气藏的储层评价、增产改造等提供技术支撑。

大口径金属硬密封球阀泄漏分析及解决方案

为提高大口径金属硬密封球阀的密封性,以金属密封副为研究对象,建立了有限元模型以进行泄漏分析并提出解决方案。根据对原始设计的计算结果系统地阐述了密封副产生宏观泄漏的原因,并针对性地以阀芯弹性模量、阀芯半径、阀座静压加载面积及阀座有无沟槽结构为优化变量,利用ANSYS网格坐标提取功能处理得到密封面开口截面形状,并结合CFD模拟和理论计算方法估算其泄漏流量,最终得到各参数对宏观泄漏的影响趋势及解决方案。分析结果表明,有限元接触分析可为球阀硬密封问题提供针对性解决方向,为大口径金属硬密封球阀设计提供了新方法。

运用带压堵漏技术解决设备维修难题

介绍了带压密封堵漏技术原理,通过实例,介绍了带压密封堵漏技术在生产中的应用情况及效果。实践证明合理使用带压密封堵漏技术,可成功解决和处理生产装置和设备、管道出现的多种泄漏。

高压大口径V形球阀的设计及应用

在石油化工大口径管线中应用的V形球阀,当口径较大时会出现泄漏等级不高,高压差调节不理想的问题,大幅限制了V形球阀的使用范围。通过分析当前V形球阀结构,得出适合高压大口径场合下使用的合理结构,设计出能够满足高压、高温、高压差、低泄漏的V形球阀,并通过实践检验,完全满足了现场使用要求,大幅降低了成本。

高压大口径长输管道球阀

高压大口径长输管道球阀主要用于油气田、长输管线等领域,实现对油气等介质的截断与接通操作,是长距离、高压输油输气管道安全运行的关键设备。产品采用全焊接阀体设计,拥有独特的密封结构,自制密封材料;严控焊接变形,扭矩稳定;创新金属镀层工艺与配方,严格质量控制;优化材质和结构,密封性、机械性能和防腐性能好。公司在高压全焊接球阀大壁厚焊接控制技术、球阀装配精度控制技术、球阀高压径向密封技术等关键技术方面有所创新,研发了袖管与阀端焊接新工艺,在降低工程造价、加快工程进度方面发挥了重要作用。

低温大口径高压上装固定球阀设计分析

影响低温大口径高压上装固定球阀的质量因素有阀座密封泄漏、中法兰连接部位微泄漏、阀杆填料部位微泄漏、阀门中腔泄放孔口连接处微泄漏等,在设计环节的考虑不全面,往往会给阀门密封稳定性和安装埋下较高的安全隐患。从设计研发阶段,对阀门模拟分析计算和阀门结构进行优化设计,以保证管道系统上阀门的长周期运行。

大口径油气管线固定球球阀四阀座结构设计

球阀作为管输系统的关键设备,在长输管道输送中起着控制隔断和联通的作用。为解决常规两阀座球阀易内漏问题,根据API6D—2014《管线和管道阀门规范》设计了一种大口径油气管线固定球球阀四阀座结构。分析了四阀座球阀在阀座全部完好和部分失效状态下密封的工作原理,做到上级阀座失效后下级阀座仍能实现双阻塞或双隔离与排放;采用不同标准设计四阀座球阀阀体强度时,要使强度试验压力与API6D—2014中要求的1.5倍额定压力保持一致;四阀座球阀转矩比常规两阀座球阀预紧转矩大1倍,总体扭矩不影响阀门使用,并配套相应执行器。四阀座球阀具有的隔离密封阵列、阀座多种组合、阀座密封与清洁一体、注脂腔封闭等特点,因此大口径油气管线固定球球阀四阀座结构设计极大地降低了阀门泄漏的风险和概率,显著提高了阀门的可靠性、密封性和使用寿命。

基于CFD的大口径球阀流场的数值计算与分析

首先介绍了计算流体力学和数值模拟的相关理论,然后采用基于CFD三维流场分析的Fluent软件,结合实际工况,对不同开度下高压大口径球阀内部流场进行数值仿真与可视化研究,并得出了如下结论:球阀开度为20°时,球阀内部己形成了漩涡流动,回流区域控制了阀内和阀芯后的整个流场,但阀内部有较小的涡流产生;球阀开度大于80°时,整个流动区域漩涡流动近乎全部消失;在相同压差下,随着阀芯开度的增大,涡流尺寸都有明显降低的趋势;在球阀内部的流场中,由于过流面积的骤然减小,流体以很高的速度在球阀上部流过,尤其在直角处会产生很大的压降,从而产生较大的局部冲击力,对其接触的表面具有腐蚀作用。

大口径球阀铸钢阀体局部铸造缺陷的修补工艺

介绍了水轮机用大口径进水球阀铸钢阀体铸造缺陷的判定和处理方法。