油田跨越段管道高应力风险点分析研究

地处复杂地形的油田集输跨越段管道存在高应力风险点,一旦泄漏将对环境产生巨大影响。因此,针对跨越段管道高应力点分布进行分析研究十分必要。对于黄土高原地区油田某典型集输跨越段管线,采用有限元分析方法对管体及介质自重、土体移动和两者叠加作用下的跨越段管道应力风险点分布进行研究,揭示了其分布规律。随后,采用便携式超声应力检测仪对有限元模拟的现场典型跨越段应力风险点进行检测验证。结果表明：土体移动对跨越段管道应力集中程度的影响大于管体及介质自重的影响,土体移动作用下跨越段管道山脚转角处应力集中程度大于山顶转角处。该研究结果可为油田日常保养及维护操作提供重点方向。     

TRT焊接机壳T型接头残余应力的模拟研究

结合氩气保护焊工艺,采用数值模拟方法对TRT焊接机壳T型接头焊接过程中的温度场、残余应力和变形情况进行了分析,并采用盲孔法测试了其焊后残余应力。数值分析采用了两种不同的热源模型,即均匀热流加载模型和移动热源模型。模拟结果表明,在T型焊接接头多道焊过程的温度场模拟结果中,移动热源法模拟获得的温度相对比较集中,且焊缝处温度场波动更剧烈,更接近实际焊接过程;移动热源法模拟的残余应力值较小,且应力曲线平滑,与实测值吻合度较高;移动热源法模拟的焊接过程变形量较均匀热流加载法小。     

机械式双金属复合管焊接过程数值模拟

针对目前国内外双金属复合管焊缝失效较多的情况,通过有限元分析软件ANSYS,运用其热源加载、移动及生死单元技术实现了焊接过程的模拟,从而探索焊接残余应力对焊缝失效的影响。运用间接法,先模拟出焊接时焊缝的温度场,再将温度场加载至单元计算应力场,得出焊缝的应力分布曲线。分析发现,焊缝区最大应力为拉应力,最大应力值虽未超过材料的屈服极限,不是焊缝失效的直接原因,但对焊缝腐蚀有诱导作用。通过有限元技术对复合管对接焊时的应力分布进行了数值仿真分析。其结果对对接焊接的工艺设计有一定的理论指导作用。     

ZJ40/2250L型石油钻机燃油消耗分析与建议

文章以ZJ40／2250L型石油钻机为例，对用液力变矩器传动的链条钻机燃油消耗偏多的原因进行了分析,进而提出了建议．采用液力偶合器正车箱代替液力变矩器，对ZJ40／2250L型石油钻机进行改造,以提高燃油的经济性。     

钻机三机组链条并车方案的分析研究

论述了６种链条并车钻机的并车结构特点及优缺点，并从使用性能方面进行对比分析，提出了链条并车钻机采用整体密封式条并车箱的优点。     

内压作用下偏心异径管的应力分析

为了对异径管的设计、生产提供理论依据和计算方法,对异径管中的偏心异径管进行了分析研究,得到了其应力分布规律,确定了危险点。为了减少应力集中的影响,在异径管的大小端分别加了一段直管,在对称面上施加对称约束,在大端直管端面施加轴向和径向约束。分析结果表明,偏心侧内外壁的环向应力曲线总体趋势相似,大端的应力要比小端的应力大;在同样壁厚等级和相同的公称压力下,当异径比增大时,环向应力和相当应力的极值出现位置都有由大端朝小端移动的趋势;适当增加偏心异径管的长度能减小危险点的应力集中程度。     

ZJ30车装钻机并车箱的初步设计与改进

ZJ30车装钻机是一种可作为大型修井机和轻型钻机的两用新型钻机 ,并车箱是其动力传动系统的核心部件。其设计要点 :一是确定并车箱内部各轴间的相对位置 ;二是确定并车箱内部结构 ,保证在同一驱动源下分别驱动起升系统、旋转系统、底盘系统。底盘由角传动箱取力改为从并车箱取力 ,底盘前桥驱动性能改善 ,整机布置简化 ,这是设计创新点。针对在载荷试验中暴露出的问题做了改进 :(1)并车箱第 2输出轴与结合器输出轴的滚针轴承易损坏 ,改用 6 2 0 6角接触球轴承后 ,连续钻 3口井仍完好 ;(2 )并车箱左、中、右箱体的接合面均渗润滑油 ,将法兰加工面粗糙度由 12 5 μm改为 6 3μm ,接合面上涂抹密封胶 ,消除了接合面渗漏现象 ;(3)润滑油泵在钻井倒挡时不工作 ,改用可正反转的 3KNB— 12 5B摆线齿轮油泵 ,钻机运转良好。     

连续油管对接焊残余应力场分析

基于ABAQUS有限元模拟软件对CT90钢级Φ38.1 mm×2.7 mm连续油管焊接接头的残余应力进行模拟,建立了连续油管对接焊有限元模型,得到了连续油管对接焊时焊缝处残余应力分布规律。结果显示,随着热源的移动,温度降低,残余应力增加,期间周向出现了最大残余拉应力405.7 MPa,轴向出现了最大残余压应力195.7 MPa;冷却后,最大残余应力主要集中在焊缝处,并沿着垂直于焊缝方向逐步递减。试验结果对连续油管后续消除对接焊残余应力提供了理论依据。     

预热及焊后热处理对T91钢焊接残余应力的影响

T91钢属于马氏体不锈钢,其焊接性能较差,焊接接头易脆化,焊接时容易产生冷裂纹和再热裂纹。基于ANSYS软件平台,应用移动高斯热源结合单元生死技术方法,对超临界锅炉用小管径T91钢的焊接残余应力进行数值模拟,分析了焊后残余应力的分布规律,讨论了焊前预热温度以及焊后热处理工艺对焊接残余应力的影响。模拟结果表明,焊后残余应力集中在T91钢焊缝区与热影响区,最大等效应力值超过了材料屈服应力值;提高焊前预热温度可以降低Mises等效残余应力值,但应力值仍然较大;进行焊后热处理可以明显改善焊接残余应力的分布,最大应力数值下降60%~70%。     

离心式压缩机进出口接管无应力施工

以深冷装置中使用的MCL526+2BCL458原料气离心压缩机组及西三线红柳压气站PGT25+/PCL800离心压缩机为例,对机组进出口管线的接管安装施工、配应力影响进行分析讨论,并对机体产生的极小量位置移动和形变,联轴器的同心度变差,机组震动幅度超标,以及轴承过热等问题的成因进行分析说明,采用的垂直及水平方向接管无应力安装施工技术,提高了离心压缩机机组的安装质量。     

轴对称结构的形状优化设计

分析了对称载荷或非对称载荷作用下轴对称结构的形状优化设计，其目的是例结构边界的切向应力分面均匀，从而使应力集中达最小。结构边界采用两种方法描述，一种由直线段或圆弧组成，设计变量从定义这些直线段或圆弧段的点坐标值和半径值中选择；另一各是由样条函数描述待优化的边界，结构分析由有限元素法完成，采用六节点三角形单元或八节点四边形单元。应用可变子结构或固定子结构的概念，并配备相应的自动网格生成器，提出了关于     

XD70/14×12型运载车车架的强度计算

车装钻机车架既是行车的主要受力部件,也是钻井作业的重要承载部件,其结构设计、强度计算非常重要.应用有限元计算方法对XD70/14×12型运载车车架进行运输工况、起升工况、作业工况下的强度计算,对车架进行模态分析,得到车架的最大应力、危险工况和固有频率.提出了车架改进方法,为车装钻机车架设计、制造及使用提供了依据.     

小型海上移动平台设计面临的规范和法规适用性问题

依据当前多座入级CCS的小型海上移动平台的设计实践情况,系统梳理小型海上移动平台设计过程中在平台定员、救生艇、载重线勘划和吨位丈量、检验通道、发电机组、登离平台设施、气体探测和报警系统、压载舱、锚泊设备、潜水泵、海底阀箱、设计风速、分段拼接式桩腿和集装箱拼接式船体等方面出现的现行规范和法规适用性问题,并给出相应的处理办法和建议,对国内今后小型海上移动平台的设计具有一定的指导意义,也为业界后续关于小型海上移动平台的规范和法规要求的研究提供一定的参考。     

自升式钻井平台桩腿锁紧齿条的有限元分析

分析了自升式钻井平台在锁紧状态下桩腿锁紧齿条的受力情况,分别通过理论分析和ANSYS软件模拟得到了锁紧齿条各个齿牙的载荷分布规律,同时对单个齿牙不同部位的应力情况进行分析对比,结果显示理论结果和仿真结果是一致的.     

螺杆钻具和螺杆泵挠性轴的等应力设计

在给出挠性轴静动态研究的主要成果基础上，参照满应力设计准则，提出了挠性轴的等应力设计方法，这是通过调整受弯类构件的结构参数，实现构件各截面的相当应力趋于均衡的一种设计方法。详细介绍了未定结构型式的挠性轴的等应力设计方法与步骤，并应用修正的勒让德多项式作松弛因子，以加速迭代收敛过程。算例表明，等应力设计法不但可以降低挠性轴各截面的应力差值，而且还可较大幅度地减少轴用材料。     

压力容器壳体应力分类可靠性设计

将应力分类设计法与结构可靠性设计相结合,通过连接边缘进行压力容器壳体设计,充分考虑各类应力的不同特性以及各设计参数的随机波动性,为应力分类设计法及结构可靠性理论的实际应用注入了新的内容.通过设计实例,阐述了应力分类可靠性设计的具体步骤.     

稠油热采井套管的预应力分析

以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,拉预应力在一定范围内有利于提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计方法具有明显的缺陷,建议以后稠油热采井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用,以及油层出砂对套管产生的影响。     

浅水海洋平台悬跨式隔水管设计方法

为节约成本,在设计要求相对较低的浅水海域采用悬跨式隔水管。详述悬跨式隔水管的设计流程,提出悬跨式隔水管设计中的等效模型设计,对悬跨式隔水管进行强度和涡激振动（Vortex-Induced Vibration,VIV）疲劳分析,提出改善VIV疲劳的方法,旨在为浅水可移动平台悬跨式隔水管的应用提供设计框架和参考依据。     

非标准带圆角矩形截面容器的应力分析与数值计算

矩形截面容器广泛应用于石油化工等领域,具有单拉撑加强的带圆角矩形截面容器属于非标容器.为了解决其应力计算问题,针对其特殊结构建立了理论计算模型并进行了应力分析,推导出了适于工程设计的应力计算公式,并将计算结果与有限元分析结果进行对比.结果表明:理论值与数值吻合较好;建立的有限元计算模型较为真实地反映了容器的受力情况;由此得出的应力分布规律较真实地反映了容器的应力分布,从而为工程设计提供了可参照的方法.     

LIFT-BOAT及其稳性特点

lift-boat是一种海洋开发中应用广泛的海洋建筑物,由于外形与功能的特殊性,使其稳性也有特殊点。在介绍lift-boat的同时,对其稳性特点进行了研究。