外载作用下小口径设备管口法兰校核方法的探讨

法兰按其在工程上所对应的专业可划分为设备用法兰、管道用法兰及设备与管道相接的管口法兰。文章简要说明了这三类法兰的设计特点,同时介绍了设备和配管两专业在法兰校核上所侧重的方法。通过有代表性的工程实例,得出外载作用下采用各专业不同侧重的管口法兰校核方法计算产生的不同结果,并在此基础上详细阐述了当量压力法,NC3658.3、ASME SectionⅧ法兰应力计算方法及EN1591法兰校核方法的计算原理、各自特点及存在的问题,最后结合计算结果的对比、分析,提出了外载作用下小口径管口法兰校核方法的选择建议。     

塔器设备法兰设计中的当量设计压力

现行塔器设计规范中,确定设备法兰当量设计压力时并未考虑其中部分载荷的短期性。通过分析认为,应依照法兰所受载荷的不同性质,分类确定法兰的当量设计压力。     

环空附加当量循环密度的计算方法

面对日益复杂的地质条件和钻井技术的革新要求,井底当量循环密度计算的重要性越来越引起钻井工作者的重视。一般而言,当量循环密度等于当量静态密度与环空压耗的当量密度之和。将循环过程附加的环空压耗折算成相当的密度值,则为环空附加当量循环密度,其计算与监测对于大位移井、深水井或超深井的控压钻井尤为重要。文中通过优选钻井液流变模式选取幂律模式作为实际钻井液的流变模式,对不同尺寸的管柱采取分段求和的处理方法计算钻井液循环压耗,并运用环空水力模型和U型管原理这2种方法计算环空附加当量循环密度,最后结合具体实例进行了计算。研究结果表明,环空附加当量循环密度的计算结果能够满足工程设计的计算要求。     

关于管线钢的碳当量公式

采用碳当量来评价管线钢的焊接性是工程上沿用多年的方法。目前,随着API 5L第42版对有关碳当量公式新的界定,引起了对管线钢碳当量的新的认识和讨论。在有关文献阅读的基础上,简要评述了管线钢的碳当量公式的作用、形成和不同碳当量公式的适用范围。     

基于应力和当量损伤系数的石油井架损伤识别

损伤是影响石油井架承载性能最重要的因素,为了准确诊断石油井架的损伤,提出了基于应力和当量损伤系数的识别法。首先,应用当量损伤系数作为判别损伤是否存在与程度大小的综合评价指标,建立了损伤刚度矩阵;其次,确定了应力与当量损伤系数之间的函数关系,推导了应力残差矩阵对当量损伤系数的灵敏度表达式;然后,构造了基于应力的目标函数,提出应用正算过程和优化方法反演识别当量损伤系数;最后,用该方法对某石油井架进行了损伤识别。结果表明:该方法能够准确地识别单损伤、两损伤和对称位置损伤。相对其他静力识别方法,计算工作量小,识别效率高。     

高温深井钻井液当量循环密度预测模型

在高温深井中,钻井液密度、流变性受压力和温度的影响较大,如果按照钻井液地面物性参数来计算当量循环密度,则会产生很大误差,在孔隙压力与破裂压力差值很小的井中,可能会产生井涌、井喷或井漏等后果.从钻井循环期间井筒温度场模型入手,建立了高温高压钻井液密度、当量静态密度、流变参数以及当量循环密度预测模型.经实验验证,所建立的高温高压钻井液密度、流变参数模型的预测值与实测值一致,相关系数都在0.99以上,使用当量循环密度模型比用常规方法计算结果更为准确.该模型为压力管理钻井技术提供了理论依据,对于合理控制井下压力,预防复杂和事故的发生具有指导意义.     

焊前预热的作用及冷高压设备焊前预热温度的确定

焊接冷裂纹的本质是氢致开裂,控制预热温度是防止冷裂纹最有效的手段.在计算预热温度时,应综合考虑碳当量、焊接接头的厚度、焊材氢含量及焊接热输入量等因素的影响.对于冷高压设备而言,采用标准EN 1011.2:2001中的方法可以得出各种因素的影响程度,并由计算结果看出,焊接接头的厚度、焊材氢含量的影响比较明显.另外还讨论了...     

不同标准下法兰最大许用弯矩的对比研究

文章对当前工程中常用的NC3658.1(当量压力法)、NC3658.2、NC3658.3以及ASME法兰应力计算等方法进行了介绍,指出了不同方法存在分析结果的差异。计算了多种工况下各种校核方法在给定工况下的最大允许弯矩预测值随法兰公称直径和法兰等级的变化情况。结合计算结果,文章还对各种方法的相对保守程度和适用条件提出了建议。     

硬胶泡沫钻井液当量密度的确定

地硬胶泡沫钻井液当量密度的实验研究和理论计算结果表明,在基浆密度１．０８ｋｇ／ｌ,泡沫密度０．６５１０．９５ｋｇ／ｌ条件下,当考虑压力、温度、岩屑、循环压耗等因素影响时,流体实际当归密度大于基浆。若不改进配方或增另地面辅助设备、很难用硬胶泡沫来实现压力系数低于１．０的油气藏欠平衡压力或近平衡压力钻井。     

复式膨胀节当量轴向位移的计算

横向位移产生的轴向当量位移,是复式膨胀节设计和选用过程中一项重要参数.文章通过复式膨胀节几何变形关系,推导出了横向位移产生的最大轴向位移的一般表达式,并结合横向位移的特点加以简化,得出了工程设计计算复式膨胀节转角、横向位移计算系数和横向位移产生的单波当量轴向位移的关联式.     

钢制低温储罐底基础顶板内力分析比较

混凝土厚板广泛应用于石化装置的设备基础及混凝土构筑物中。由于板受力特殊,内力分布复杂,尚无精确的内力分析方法。重点介绍如何使用等代框架法、有限元法设计板柱结构,通过SAFE、SLABCAD等有限元分析软件对低温储罐底基础顶板进行内力分析比较,并结合有限元分析结果,结合实际经验,给出基础顶板合理配筋范围。     

HJJ31547海洋钻机井架的风动力学分析

对大多数的石油井架来说,一般都只采用等效静力计算方法来验证或指导井架使用。通过预应力模态分析、谐响应分析,对HJJ31547海洋钻机井架进行了风动力学计算,计算结果表明,HJJ31547海洋钻机井架没有全包覆式防风墙,也不存在大跨屋盖结构,其低阶固有频率超过2.00 Hz,井架不属于风敏感结构;海洋钻机旋转设备的振动不会引起井架共振;当暴风作用频率接近4.30 Hz时,可能对井架产生共振破坏。该项研究可有效指导井架的设计和现场应用。     

长宁页岩气区块集输站场风险评价技术研究

页岩气气井压力的迅速衰减会伴随砂含量、水含量、站场压力等参数的改变,最终导致页岩气集输设备腐蚀速率的动态变化,传统的多米诺效应后果计算方法对页岩气区块撬装设备失效后果计算会产生高估.针对以上问题,基于页岩气区块的生产特点,结合三次样条插值法,建立了三次样条插值法腐蚀速率预测模型.同时,改进了传统的多米诺效应失效后果计算...     

多级复合杆柱的等效计算方法分析

API等效计算方法在等效杆柱的变形量和体积保持不变的前提下 ,计算出等效杆柱的弹性模量和密度 ,进而按单级杆柱的计算方法计算复合杆柱中声波的传播速度和复合杆柱的基本固有频率 ,因此与实际情况相差较大。为此 ,提出一种新等效杆柱计算方法 ,即按要求计算出多级复合杆柱的基本固有频率 ,再按给出公式计算平均波速及等效面积 ,其余计算与API等效计算方法相同。     

岩石冲击开裂试验峰值压力和加压速率计算模型

岩石冲击开裂模拟试验装置的主要加栽参数与爆燃药爆燃基本相当，完全可以模拟炸药爆燃加栽环境。根据动量和能量守衡原理及岩石冲击开裂模拟试验装置的工作原理，建立了岩石动态损伤峰值压力和加压速率计算模型。理论分析表明，落物的质量、自由落体的高度、液体压缩系数和模拟井眼体积等参数是影响冲击作用下流体第一个脉冲增压值的关键因素；自由落体的高度、液体压缩系数、内活动柱塞面积和模拟井眼体积等参数是影响冲击作用下流体第一个脉冲平均加压速率的关键因素。根据16次厚壁筒钢材试样试验结果修正了计算模型，修正计算模型的计算结果与试验结果相比增压值和平均加压速率的平均相对误差分别为2．56％和4．04％，表明计算模型具有较高的精度，同时44次岩心冲击开裂试验结果也验证了计算模型的准确性，对指导试验装置的应用具有重要作用。     

海洋平台损伤构件等效刚度分析及应用

文章针对海洋平台构件常见的腐蚀损伤(均匀腐蚀及局部腐蚀)和碰弯损伤，介绍了它们的等效刚度计算方法。在此基础上，开发了海洋平台损伤构件等效刚度计算软件模块。就损伤构件等效刚度计算以及使用大型通用有限元软件ANSYS对平台进行整体分析，文章提出了一种新方法，即用ANSYS的MATRIX27单元代替损伤构件单元。最后设计了2个算例，验证了等效刚度计算的正确性和这种新方法的可行性。     

管线钢焊接常用的几种碳当量公式

碳当量法是研究钢材焊接性能最简便、最常用的方法,用以评估钢材焊接的冷裂纹倾向。介绍了几种管线钢焊接常用的碳当量公式以及API 5L第42版对碳当量计算公式的新规定,并指出科学地选择低碳含量管线钢的碳当量计算公式的重要性。     

石油化工企业爆炸性气体混合物分级计算方法分析

石油化工企业在生产、加工、处理、转运或储存过程中会出现爆炸性气体环境,应对爆炸性气体环境的电力装置进行合理设计,选择危险环境下电气设备的防护等级。最大试验安全间隙(MESG)是爆炸性气体混合物的重要爆炸指数,分析了爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙的计算方法,论述了不同计算方法的适用范围,引出最新的爆炸性气体混合物MESG计算经验公式,并提出一种爆炸性气体混合物分级简化计算方法,为确定爆炸性气体混合物的分级提供计算基础,为石油化工企业电气设备设计、选型提供依据。     

弹性支座等效桩在近海平台整体分析中的应用

基于近海工程实践和水平荷载作用下单桩的变形特征,本文介绍了等效桩的一种新的物理模型和计算公式,并结合实例,详细阐述了这种等效桩的计算方法。该方法可用于工程实际中。     

油气集输用相变加热设备传热计算分析

以目前在油气集输过程中广泛应用的相变加热设备为基础,重点分析了常用相变加热设备热传递的形式和设计计算过程中传热计算公式的应用,明确了相变加热设备设计计算的方法,使传热计算更接近于设备的实际运行状态,提高了设计计算的准确性。