填埋场底部有水循环管情况下温度变化分析

为了减少填埋场中温度升高对衬垫系统的危害,对填埋场底部有水循环管情况下衬垫层温度变化进行研究。针对水循环系统建立了热传导数学模型,并求得了解析解,通过与Comsol的对比,验证了模型及其解答的正确性。根据解析解分析了不同情况下水循环系统对垃圾填埋场衬垫系统温度的影响情况。研究表明,循环水温度和热交换系数对水循环管的降温性能有较大的影响,水循环管对上下层周围土体的温度也有影响,影响范围为4 m左右。

刚性圆形排水管道状态Ⅰ临界形状贴合内衬法修复设计

贴合内衬法是现今常用的非开挖管道修复方法之一,但现有国内管道修复设计规程未考虑内衬管—原管—土之间的相互作用,存在明显的理论不足。近年来法国、德国和美国提出了新的内衬修复设计理念,值得国内参考研究。本文以工程案例方式,对比分析了完整刚性圆形排水管道状态Ⅰ临界形状贴合内衬修复条件下,国内CJJ/T 210—2014《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》和美国ASCE新算法在内衬管设计厚度的差异。结果表明,ASCE要求的内衬管厚度比现有CJJ/T 210—2014要求的内衬管厚度小2 mm;ASCE新算法对于内衬管厚度的设计过程远比CJJ/T 210—2014规程复杂,ASCE设计理论中考虑了内衬管更多的失效模式,也考虑了修复施工质量对内衬管厚度的影响,而这在目前国内的CJJ/T 210—2014规程中都没有考虑。

既有网架杆件外包钢管加固技术试验研究

针对既有网架结构中承载能力不足的构件,提出了一种外包钢管的加固方法,该方法通过将外包钢管与杆件两端球节点焊接,使其直接承担网架荷载,并在内外管中间设置衬管以促进二者的共同作用,进而提高加固后杆件的整体承载能力,该加固方法可有效针对网架承载能力不足的杆件进行加固,通过仿真和试验分析,该加固方法具有较好的加固效果和工程实施性。

核电厂主管道窄间隙焊缝射线检验疑似线性缺陷分析

为探究核电厂主管道窄间隙焊缝射线检验出现的疑似线性缺陷的产生机理,采用扫描电镜、原子探针等方法分析了存在疑似线性缺陷的焊缝微观组织与显微硬度,讨论了显微组织中的微细孔隙形成原因,并采用孔隙率表征了微细孔隙分布。研究表明,疑似线性缺陷不是真正的焊接缺陷,存在疑似线性缺陷的焊缝组织均由奥氏体与δ铁素体构成,不同区域的δ铁素体含量基本相同,存在疑似线性缺陷的焊缝的孔隙率为0.06%,高于无疑似线性缺陷区域的0.03%。显微组织中微细孔隙率的差异是导致疑似线性缺陷产生的主要原因,但孔隙率的差异不影响焊缝的显微硬度分布。该研究为类似射线检验出现的疑似线性缺陷提供了评判新思路。

双金属衬里复合管内衬弹塑性失稳有限元分析

采用数值模拟的方法建立了含初始缺陷的受限衬管失稳力学模型,重点研究了受限衬管的临界失稳载荷和后屈曲构型之间的相互作用行为,并讨论了临界失稳载荷的缺陷敏感性,最后通过试验验证了仿真结果的计算精度。结果表明,相对于衬管半径1%幅度的内衬不圆度缺陷会使内衬的临界失稳载荷下降约65%;在相同的初始椭圆度缺陷δ_(0)前提下,随着内衬径厚比的增大,其临界失稳载荷不断减小;复合管内衬临界失稳载荷的有限元计算结果与试验结果的相对误差为1.82%。建立的平面应变有限元力学模型不仅可以准确求解出受限内衬的临界失稳载荷,还能够大量节约试验成本。

椭圆变形管道非开挖修复内衬弹性屈曲性能研究

非开挖内衬技术广泛应用于城市地下管网的修复,对于保护城市环境和保障地下管网结构安全具有重要意义。然而原有管道的椭圆变形缺陷会降低新建内衬管的结构稳定性。将几种不同的椭圆变形管道内衬临界屈曲压力计算数学模型进行了对比,分析了现有规范中计算方法的不足,并基于最小势能原理和非线性理论,通过椭圆局部曲率方程推导出内衬的结构势能,建立起原有管道椭圆变形后柔性内衬管在外部静水压力作用下屈曲压力计算的数学模型;通过理论模型计算结果与有限元数值模拟结果进行对比,发现两者计算得到的内衬临界屈曲压力的计算误差基本上在10%以内;分析了不同椭圆度和内衬尺寸比(DR)值对内衬临界屈曲压力的影响规律,并通过与其他计算模型进行对比,验证了本文提出的计算模型在不同DR值内衬设计时的优势。

蒸汽发生器换热管衬管液压胀接工艺研究

核电站蒸汽发生器是将反应堆的热能传递给二回路介质以产生蒸汽的热交换设备,其中的传热管起着保障热通量变换和防泄漏的作用。但是在长期的高温高压与高腐蚀状态下,传热管也更易破损,给核电厂的安全性与经济性带来威胁。通过总结国内外衬管技术的应用并分析各种技术的优缺点,最终以液压胀接工艺为主要试验技术,对Inconel 690合金双管之间的胀管力计算和胀接试验过程进行研究,最终得出最佳液压胀接压力区间。

船用柴油机三层壁水套排气管衬管故障分析与优化

针对某船用柴油机三层壁水套排气管内部衬管开裂的故障,对其进行结构优化,将原有的不锈钢冲压衬管改为铸造衬管,同时通过螺栓将衬管固定在水套排气管上。基于热机耦合方法,采用Abaqus软件对衬管进行温度场和低周疲劳分析,并对优化后的铸造衬管结构进行仿真验证。结果表明:优化后的衬管安装更加方便,且仅有一段衬管存在低风险,最低低周疲劳循环可达5275次;优化方案有效地解决了柴油机三层壁水套排气管衬管开裂的问题,提高了柴油机的可靠性。

内衬管修复旧管道安装拉力理论分析与数值模拟

通过安装设备将新管道(如复合柔性管)拖入旧管道中作为内衬管是一种新兴的管道修复方法,而修复过程中所需拖拉力的确定对于判断修复方法的可行性与安全性至关重要。考虑内衬管与旧管道几何尺寸、内衬管自身弯曲刚度和摩擦系数等基本因素,基于梁大变形理论给出了拖管过程中所需拖拉力的理论计算模型。并以该理论模型为基础,进一步分析了若干关键因素变化对拉力值的影响。同时,将算例结果与有限元数值模拟结果对比分析,验证了理论模型的准确性,为该修复技术的工程设计与分析提供了参考。

辐射交联聚乙烯热膨胀内衬管研究

研究了用高能电子束辐射交联线性低密度聚乙烯/高密度聚乙烯/低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(LLDPE/HDPE/LDPE/EVA)管材的性能,包括辐照剂量与凝胶含量、力学性能以及熔融特性的关系等。结果表明,辐照剂量为96 kGy、凝胶率为56%时,拉伸强度最高;随着辐照剂量的增大熔点呈下降趋势。另外,研究结果还表明,定径拉伸法制造的热膨胀管牺牲更小的轴向变化就可以达到与自由拉伸法制造的热膨胀管相同的径向变化。

陶粒贴砾过滤器的研制与应用

针对水井修井和水平井成井填砾困难的特点,通过大量室内试验,研制了陶粒贴砾过滤器。该过滤器以PVC-U塑料管作衬管、陶粒作滤料,经粘合剂粘结而成,具有滤水阻砂效果好,整体质量轻,韧性好,滤层的抗压、抗冲击强度高等优点。介绍了陶粒贴砾过滤器的基本性能特点和应用效果。

TK112H深层水平井固井技术

塔河油田水平井由于二开裸眼段长 ,技术套管采用双级固井技术。三开为了更好地保护油气层 ,提高油气采收率 ,采用比较复杂的尾管 +筛管复合完井工艺。由于入井管串结构复杂 ,运用摩阻计算软件对稳定器最佳安放位置和下套管过程大钩载荷及摩阻进行设计计算 ,并制定了相应的配套技术措施 ,保证井下安全。同时优选水泥浆体系 ,选择合适的水泥添加剂 ,合理调整水泥浆流变性 ,提高顶替效率。通过TK1 1 2H井的现场应用 ,施工顺利 ,效果良好 ,原钻机试油日产达 1 0

耐高温输油管道内衬材料的改性研究

为了提高石油输送管道内衬材料的耐热性 (热变形温度 )、耐热油性 ,采用熔融共混改性法 ,以聚烯烃接枝物作相容剂 ,对原来使用的中密度聚乙烯 (MDPE)进行共混改性。结果表明 :加入不同用量的尼龙 6,可提高其热变形温度 10～ 3 5℃ ;大大提高其耐热油性 (约 1～ 3倍 ) ;拉伸屈服伸长率降低较小 (约 5 %～ 10 % ) ;流动性变化不大 ,熔体质量流动速率增加不大 ;

应用PE管修复油气管道技术

目前许多在役油气管线都出现了严重的腐蚀现象 ,因此迫切需要一种经济合理的管道修复技术。PE具有形状记忆特点 ,在暂时缩径穿入管子后 ,恢复并涨贴于管道内壁上 ,可以形成性能良好的衬里。文章根据PE衬管的特性 ,阐述了应用PE管复油气管道的机理和方法 ,以及一些主要现场施工技术。

一种隔水隔卡的自锁式绳索取心钻具及应用

近年来,国内外对复杂地层绳索取心钻具的研究取得了长足进步,但是未能很好解决卡心构件对岩心入管的阻碍和底喷式钻头易产生“泥垫”现象,从而影响取心质量和钻进效率的关键技术问题。以普通S95绳索取心钻具为研究对象,通过在内管里增设0.7 mm厚度的不锈钢衬管,封隔卡簧等卡心构件装置,增加底喷式钻头水孔数量并增大水槽体积,设计可供选择的发夹式和卡簧式岩心提断器等技术改造,研制一款用于复杂地层钻进,具备隔水、隔卡、自动锁心的三层管绳索取心钻具。选用发夹式岩心提断器在水敏性强的破碎地层中试验,平均回次进尺1.13 m,获取岩心采取率94.48%,对比附近同类地层钻孔的岩心采取率提高了50%以上;选用卡簧式岩心提断器在裂隙发育的泥质地层中试验,卡簧卡心如同普通钻具上的卡簧一样可靠。试验结果表明:用衬管封隔卡心构件的取心技术方案可行,解决了卡心构件对软弱松散岩心入管的阻碍,有利于保护岩心的原状性;所用底喷式钻头孔底冲洗效果好,降低了钻头“泥垫”现象对钻进速度的影响。该钻具操作方便,使用成本低廉,有望在我国现行绳索取心机台推广应用,具有较强的普适性和广泛的应用前景。

油管聚乙烯内衬在高温高压H_(2)S环境中的适用性

模拟塔河油田现场工况对油管用聚乙烯内衬材料进行了不同温度的室内腐蚀试验,考察了聚乙烯在高温高压H_(2)S环境中的性能变化,并通过现场试验进行了验证。结果表明:聚乙烯内衬可以应用在井下温度不超过80℃的工况,超过80℃则会出现严重的开裂失效问题,主要原因为高温和氧分子的存在,造成聚乙烯材料的热氧化老化,聚乙烯分子在热的作用下发生裂解、交联和脱氢碳化,造成龟裂、粉化或收缩变形失效。

多点套损井长井段密封加固技术

针对欢喜岭油田稠油区块多点套损井逐年增加的现状,试验了一种新型套管修复工艺——衬管封固技术。该技术操作简便,适用于任何深度套损井的修复,是修复长跨距、多点破损套管的一种较实用技术。与常规开窗侧钻、套管补贴和打更新井等措施比较,衬管固井技术扩大了应用范围、降低了施工成本。现场试验3口井,措施成功率100％。

自蔓延高温合成Al_2O_3陶瓷内衬复合钢管技术的现状及展望

自蔓延高温合成(SHS)Al2O3陶瓷内衬复合钢管是一种很有应用前景的复合材料,它具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能,且造价低廉,制造工艺简便。综述了自蔓延高温合成Al2O3陶瓷内衬复合钢管的特点、制备原理、影响因素、应用现状,并对其发展前景进行了展望。

低合金贝氏体铸钢及其在矿山行业的应用研究

以Si、Mn、Cr为主要合金元素 ,加入少量Mo、V、Ti、B、稀土进行微合金化和变质处理 ,在空冷淬火条件下 ,获得了综合性能优良的贝氏体组织。低合金贝氏体铸钢的硬度和韧性高、耐磨性好 ,且生产工艺简单 ,贵重合金元素加入量少 ,生产成本低。这种材料用于制造矿石破碎机的鄂板和研磨矿粉的磨机衬板 ,其使用寿命比高锰钢提高 1.5～ 2 .5倍 ;用于制造球磨机磨球 ,球耗比普通锻钢球和低铬铸铁球低5 0 %～ 80 % ,和高铬铸铁球相当 ;用于制造铁矿粉输送管道 ,其寿命比 16Mn钢提高 3～ 4倍。因此 ,这种低合金铸钢应用于矿山行业 ,可明显提高破磨设备运转率 ,降低矿粉加工成本。介绍了低合金空冷贝氏体铸钢的成分。

X65Q/316L双金属复合管Inconel625合金堆焊过渡区的组织和力学性能研究

采用光学显微镜、扫描电镜研究了某厂X65Q/316L双金属复合管堆焊过渡区的组织和主要元素的分布情况,同时对过渡区显微硬度、拉伸强度、剪切强度进行了检测。结果表明:远离过渡区的X65Q基管组织为粒状贝氏体和珠光体,靠近熔合线处的基管组织为多边形铁素体和珠光体,原有粒状贝氏体组织消失;远离过渡区的316L衬管组织为奥氏体,且晶粒存在滑移变形;靠近熔合线处衬管奥氏体组织中的滑移变形消失;堆焊层与基管熔合线附近元素分布变化明显,而堆焊层与衬管熔合线附近元素分布未出现明显变化;堆焊层与基管过渡区内,堆焊层内硬度较稳定;基管硬度从熔合线处开始逐渐增加到最大值后迅速降低,远离熔合线区域堆焊层硬度高于基管。堆焊层与衬管过渡区内,靠近熔合线处堆焊层和衬管均发生了软化,硬度最低值出现在衬管侧靠近熔合线处,远离熔合线区域堆焊层的硬度高于衬管。