聚丙烯装置夏季运行负荷瓶颈分析及改造措施

某聚丙烯装置采用意大利巴塞尔公司的Spheripol-Ⅱ双环管工艺,以丙烯为原料,在高效催化剂作用下生产高附加值的聚丙烯树脂。通过环管夹套水冷却器降低聚合反应放出的热量,进而保证环管反应器温度稳定。夏季气温上涨,装置循环水温度升高,环管夹套水出入口温差小,冷却器换热系数降低,因此,撤热不及时,容易造成环管飞温和爆聚,严重影响装置的高负荷生产和长周期运行。通过对装置环管反应器冷却效果进行分析并提出改造措施,以改善环管反应器的撤热问题,确保装置安全平稳运行。     

循环冷却水水质的研究与管理

循环冷却水系统在工业领域应用广泛，为提高冷却水水质管理水平、降低生产运行成本，回顾循环冷却水系统的发展历程及发展趋势，同时开展对闭式冷却塔的结垢原因及影响因素研究。根据研究结果对闭式冷却塔水质管理进行了优化与提升，并对实施效果进行评价，最后研究出循环冷却水系统的结垢规律、制定治理对策，形成一套循环冷却水水质管理标准，高效解决循环冷却水结垢腐蚀问题，并对后期循环冷却水水质管理与提升提供参考。     

冀东油田套管损坏现状及综合治理措施

冀东油田是典型复杂断块油田,油水井套管损坏严重,到2001年底,全油田22.4%的油水井发现套管损坏。通过对套损井的基本现状进行综合研究分析,确定了套损机理研究的主攻方向,并对已发现的套损井采用取套换套、超细水泥封堵、套管补贴、磨铣变形套管后下防砂管挤压防砂、下小直径工具进行分注卡水等大修工艺,使部分套损井可进行正常的分层注水和采油,提高了套损井的利用率。     

延迟焦化装置冷焦水密闭处理技术的研究

针对延迟焦化装置冷焦水组分复杂和产生污染的情况,提出了由水-水混合器注水降温、重力沉降、旋流分离和空冷器冷却等技术集成的"冷焦水密闭处理技术"的工艺路线,实现了挥发烃、污油、焦粉和水的分离和水资源的回收利用.给出了水-水混合器和空冷器的设计参数和设计结果.重点研究了该工艺的关键设备--旋流除油器的性能,工业试验结果表明所设计的旋流除油器具有良好的除油效果.该技术在近30套延迟焦化装置的应用说明,该工艺在除油、降温和改善环境等方面效果明显,同时每套装置所产生的直接经济效益平均为550×104RMB$,具有良好的工业应用前景.     

聚醚尾气吸收工艺模拟研究与方案设计

针对含环氧丙烷和苯乙烯/丙烯腈的聚醚装置工业废气,提出了冷却-吸收法废气处理工艺方案。采用专业软件,对废气吸收工艺过程进行了模拟研究。考察了废气冷却温度、吸收水温度及流量、吸收塔理论板数对吸收效果的影响,确定了适宜的废气处理工艺参数。在冷却温度15℃,吸收水温度10℃,吸收水用量17t/h,吸收塔理论板数为26的工艺条件下,废气处理后排放尾气中有机物浓度小于80mg/m3,达到环保排放要求。研究结果表明,冷却-吸收法处理聚醚废气工艺是可行的。     

钢管调质热处理生产过程中直度的控制

为了解决钢管调质热处理生产中加热和冷却过程造成的钢管弯曲变形,对造成弯曲变形的原因进行了理论分析。分析表明,调质处理过程中的管体加热、高压水除磷和水淬冷却是导致钢管弯曲的主要原因。针对这些原因,并结合实践提出了钢管弯曲变形控制方法,即在生产过程中通过控制工业炉的温度均匀性、钢管在炉内的自转角度、钢管管端在步进梁上伸出长度以及冷却水的均匀性等方法确保钢管的直度。将该控制方法应用于钢管调质处理过程后,弯管产生率明显降低,比调整前平均降低了约64.3%。     

冀东油田出砂井射孔套管变形分析

以冀东油田高尚堡浅层出砂井套变统计资料为基础,分析了冀东油田疏松砂岩油藏套变部位,发现高尚堡浅层代表区块套管变形深度主要集中发生在1 850~2 000 m,与生产层位置一致。分析认为出砂造成套管失去支撑,是套管变形的原因之一,上覆岩层的压力是套变直接原因。对由于出砂、地层压力下降造成的上覆地层压力变化使套管发生变形的机理进行了分析,采用ABAQUS软件对射孔套管变形情况进行模拟对射孔套管在上覆地层压力作用下变形的形态规律进行了研究分析,为指导出砂井预防套变提供了依据。     

页岩气井套变段体积压裂技术应用及优选

套管变形会导致套变段以下无法应用泵送桥塞进行分段压裂,严重影响页岩气水平井的分段体积压裂改造效果。鉴于此,分析了3种页岩气水平井分段压裂改造工艺(暂堵转向、机械封隔和水力喷射)的适用性和优缺点,概述了3种套变段压裂技术(可降解暂堵球、缝内填砂和复合暂堵多级转向)在四川盆地长宁-威远区块的应用情况,进而优选出套变段分段体积压裂技术。研究结果表明:对轻度和中等变形的套变影响段采用缝内填砂或暂堵球技术分段,分段可靠性相对较好;对复杂和长度较长的套变影响段采用复合暂堵分级转向压裂工艺,施工风险较低。     

新型表面蒸发式空气冷却器工业应用成功

由兰州石油机械研究所开发的新型高效冷却器,即表面蒸发式空气冷却器,在兰州炼油化工总厂26单元第3套酮苯脱蜡装置作氨冷凝冷却器投运获得成功。该厂原采用干空冷后加8台直径1m的立式水冷器,由于冷却效果不好,致使氨的出口温度过高,影响正常操作。后经兰石所与兰炼合作改用蒸发空冷后,完全代替了原用的8台后水冷器,使氨的出口温度接近环境湿球温度,达到冷却要求。而且一次性投资仅为原水冷器的58％,年操作     

某汽油机冷却水套三维CFD分析

鉴于冷却水的流动与传热会直接影响发动机的冷却效率,高温零件的热负荷,整机的热量分配和能量利用,使用计算流体力学（CFD）软件对某汽油机冷却水套进行三维CFD分析,得到了冷却水套内冷却液的流场、换热系数分布、压力损失以及流量分布等信息,计算结果表明：该机冷却水套中流速和换热系数均能满足设计要求;气缸盖3缸冷却效果好于其它两缸。     

新型耐磨钻井泵缸套试验研究

钻井泵缸套的早期失效主要是耐磨性不足造成的。采用新型耐磨材料与基体材料热膨胀粘合工艺,研制出高抗磨缸套,内层硬度〉70HRC。实验室试验与钻井现场应用结果表明,该缸套的磨损率是国内外高铬高碳双金属缸套的1／25;使用寿命比双金属缸套高50倍。该新型耐磨缸套适用于石油钻井等恶劣工况,能节约钻井成本、提高钻效率。     

活塞动力学模拟计算

采用AVL Boost软件模拟的气缸压力和ANSYS软件模拟的缸套、活塞的变形作为输入条件,用多体动力学软件对四缸柴油机活塞的几种结构形式进行了动力学计算与分析。研究了活塞轮廓、刚度以及活塞销偏置对活塞运动、活塞与缸套接触压力的影响。改变活塞轮廓对改善活塞运动有明显效果,且改动成本较小;减小活塞刚度有利于减小活塞与缸套平均接触压力;活塞销偏置量变化对发动机活塞运动没有明显影响。研究结果表明：当前设计的活塞基本满足使用要求,但仍然有优化空间。     

钻井柴油机缸套拆卸装置的研制

针对钻井柴油机缸套现场维修缺乏有效的配套专用工具,人工拔出缸套非常困难,现场工具存在结构隐患,施工中容易损坏发动机的相关部件而造成经济损失的问题,研制了钻井柴油机缸套拆卸装置。该装置用于现场拆卸大中型柴油机旧缸套,能明显改善现场就地维修条件,减轻工人的劳动强度,防止零部件损坏,缩短维修工作时间,提高工人操作安全系数、维修质量及工作效率,具有良好的经济效益和社会效益,是理想的大中型柴油机专用维修机具。     

回接筒顶部修复工具的研制与应用

随着油气勘探开发向深层、超深层进军,尾管回接固井技术应用愈发广泛。回接筒是保证回接井筒完整性的核心装置,然而尾管固井后,回接筒顶部残留水泥、过度钻塞致回接筒喇叭口受损等现象时有发生,极易导致回接密封失效,从而严重影响固井质量。针对上述难题,研制了回接筒顶部修复工具,设计了磨铣回接筒的管柱组合,形成了配套修复工艺,开展了大规模地面性能测试与现场试验。研究结果表明：顶部修复工具对于清除回接筒残留水泥、修复回接筒喇叭口破损具有良好的效果,现场应用3井次,试验成功率100%,显著提高了尾管回接作业的可靠性,具有良好的应用推广前景。     

地质勘探用隔离泥砂的囊式钻井泵

地质勘探用的高压钻井泵多为往复式活塞泵 ,钻井液直接进入缸套 ,其中的泥砂对缸套和活塞的磨粒磨损相当严重。针对这种状况 ,开发了地质勘探用隔离泥砂的囊式钻井泵 ,它采用一种改进的泥砂不进入活塞和缸套的结构 ,即在缸头位置安装塑胶隔砂囊 ,隔离泥砂 ,隔砂囊内充满机油或液压油 ,使活塞和缸套处于全润滑状态 ,高压密封性改善 ,不会被钻井液中的砂粒损伤 ,不必频繁更换缸套和活塞 ,使用寿命增加几十倍 ,甚至百倍以上 ;动力机组功率显著降低 ,试验和应用中动力节省 40 %～ 5 5 %。     

液氮泵内缸套有限元强度与疲劳分析

对液氮泵内缸套进行有限元强度分析和疲劳寿命分析计算,找到危险位置与应力分布状态,对液氮泵缸体的可靠性评价、指导改进设计和正确使用具有重要意义。为此,采用Solid-works Simulation有限元分析软件,对某76 MPa液氮泵内缸套进行有限元强度和疲劳计算,并分析了吸入压力对强度和疲劳寿命的影响。分析结果表明,对该液氮泵内缸套采用无相贯线设计,有效地避免了相贯线的应力集中,静强度足够,整体疲劳寿命满足设计要求。但内缸套最大应力与最小疲劳寿命均出现在内缸套大端台阶边缘处,根据入口压力与强度和疲劳关系曲线认为,适当提高吸入压力可以有效改善内缸套强度和延长其疲劳寿命。     

柴油机油Mack T-9试验分析

Mack T-9试验缸套磨损主要是烟炱磨粒磨损造成的，随润滑油中烟炱含量增加而增大。润滑油流变性能对缸套磨损影响比较大，添加剂和基础油的交互作用对缸套磨损的影响更为明显。Mack T-9试验轴瓦磨损主要来自润滑油中酸的腐蚀。     

复合材料一体化钻井泵缸套产业化技术研究

介绍了复合材料一体化钻井泵缸套在产业化过程中的若干关键技术。通过对缸套内套材料成分和组织的优化研究,双液分时离心浇注工艺优化研究以及双液离心浇注工装开发,实现了新工艺缸套的产业化。与现行的热镶装双金属缸套工艺相比,采用新技术生产的缸套平均使用寿命超过750h,生产成本下降了20%。     

F—2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究

针对F—2200HL钻井泵在油田工业性试验中暴露出易损件使用寿命不稳定的问题,为进一步改进设计,对该型钻井泵进行了1309h的厂内模拟油田工况台架运转试验,主要是对泵柱塞盘根、活塞缸套、阀总成、密封件等进行多方案的可靠性试验。结果表明,研制的缸套活塞结构可以用于52MPa以上工作压力的往复泵;双金属缸套活塞组成的密封副是最佳密封结构,陶瓷缸套耐磨性很好,但其组成的密封副结构并非最佳密封结构;泵阀胶皮损坏导致阀体、阀座刺漏是泵阀总成失效的主要形式,提高阀胶皮质量是延长泵阀使用寿命的关键。     

往复式高压注水泵泵头复合强化工艺

决定往复式高压注水泵工作可靠性的关键因素是泵头（阀箱）的工作寿命。运用断裂力学、金属学、疲劳损伤、金属强化、有限元分析和机械制造工艺等理论和方法，提出了泵头复合强化工艺，即首先对泵头内腔表面实施薄壳硬化自增强处理，使该内表面具有压应力场；随后对此内表面进行强力喷丸，使之最终获得最佳残余压应力场，从而大大提高泵头的疲劳断裂抗力和应力腐蚀（含氢脆）断裂抗力。研究表明，由强力喷丸引入薄壳硬化层的残余压应力场和塑变引起的γ－α相变，是提高泵头疲劳强度的两个重要因素。