压裂作业船超高压快速脱离装置设计研究

针对海洋压裂作业船超高压快速脱离装置技术被国外垄断的现状,设计了一套压裂作业船超高压快速脱离装置。阐述了快速接头的结构及工作原理,并制定了装置整体作业方案。对该装置的主要部件(接头和液压执行结构)进行了设计。对快速接头的主要受力部件(限位块、插头体和阀芯)进行了有限元分析。分析结果表明:限位块、插头体和阀芯所受应力均小于各自许用应力,因此这3个主要部件在挤压状态下安全;该装置在超高压下可实现管路的自动快速脱离,并封闭管路;当遇到紧急情况时,超高压快速脱离装置可通过网络控制系统使压裂作业管汇连接断开,并保证无高压液体溢出,使得压裂船能够快速撤离。研究方法可为其他类似装置的结构设计提供参考。

新型高压绝缘短接装置研制

电力设备不停电检修是提高供电可靠性的重要条件。在充分考虑安全经济和方便快捷等性能要求的基础上研制开发的新型短接装置,解决了高压隔离开关动静触头异常发热进行带电检修时需要改变运行方式的倒闸操作问题,保证了系统的可靠运行,其创新性和实用性,亦可产生较大的社会效益和经济效益。

一种新型快速隔离开关的设计

直流输电的发展与直流断路器的应用对隔离开关及其操作机构提出了快速、小型化、经济性等新的需求。目前国内外快速隔离开关多采用电斥力操作机构,已实现2 ms以内形成绝缘隔离断口,但电斥力操作机构存在成本高、机械寿命短、体积大等问题。提出了一种永磁与气动相结合的快速操作机构,达到了简化控制回路、减小体积、降低成本及提高可靠性的目的,并借助Infolytica MagNet有限元分析软件辅助设计模拟验证方法的可行性。理论与试验结果证明,方案达到设计要求,同时验证了方法的可行性。