修井机Y形支座受井架坠落撞击的数值模拟

在ANSYS中建立修井机井架和Y形支座的有限元模型,并采用六面体单元划分网格.用ANSYS/LS-DYNA进行计算,获得井架坠落撞击过程的完整图像以及井架和Y形支座在坠落撞击过程中产生的应力状况,并得到产生裂纹可能性最大的井架部位.该方法为事故井架的无损检测、修理补焊或者钢材更换等提供理论支持.     

高原地区埋地天然气管道风险评估方法

针对高原地区埋地钢制天然气管道在多种非定量因素的影响下缺乏有效的风险评估手段的情况,建立了管道风险失效故障树,确定引起管道失效的五种风险因素即腐蚀、第三方破坏、自然灾害、误操作、设计,从而建立了风险评估指标,在此基础上结合综合层次分析法,计算各层指标对应的权重,采用多层次灰色理论,对高原地区埋地钢制天然气管道进行风险评估,将风险影响因素进行量化处理。结合实际工程应用,给出了在役中缅天然气管道的风险量化结果,说明该风险评估方法的有效性。     

埋地管道外腐蚀控制管理与评价系统研究

埋地管道的外腐蚀控制是管道管理的主要内容,也是保证管道安全运行的前提。该文针对国内管道的管理模式、检测手段及相关标准体系现状,研制了《埋地钢质管道外腐蚀控制管理与评价系统》应用型软件,使其能够用于埋地管道的外腐蚀控制管理及管道的外腐蚀与防护状况评价,并且作为管道完整性管理的一部分。软件已在现场进行了初步试用,获得了比较满意的结果。     

埋地管道检测技术现状与展望

定期对埋地管道进行检测有利于管道的维护管理和完整性评价。对埋地管道常用的外检测和内检测技术进行了综述,包括用于管道缺陷检测的超声检测、涡流检测、漏磁检测和视觉检测,以及用于管道变形检测的通径检测法、超声波法、激光三角法、环形光投射成像法等。阐述了各检测方法的基本原理,总结了各自的优势与局限性,为检测技术的选择提供了有效参考。梳理了埋地管道检测技术的发展现状,特别是电磁超声、漏磁、视觉内检测技术的新进展,分析了管道检测的发展趋势,并给出了一些技术难点的解决思路。目前的研究热点表明,埋地管道检测技术正在朝着复杂化对象的检测新方法、缺陷定量化、检测数据可视化的方向发展。     

低压电力线路架空与地埋方式的优缺点

根据某些地区,实际运行低压电力线路的状况,仔细比较了低压电力线路架空和地埋方式的优缺点。根据所对比的情况,做出了针对低压电力线路架空与地埋方式的具体操作方法。     

低压电力线路架空与地埋方式的优缺点

根据某些地区,实际运行低压电力线路的状况,仔细比较了低压电力线路架空和地埋方式的优缺点。根据所对比的情况,做出了针对低压电力线路架空与地埋方式的具体操作方法。     

基于SPH算法的钢球高速撞击肥皂数值仿真

运用光滑粒子流体动力学分析方法,对钢球高速侵彻肥皂靶标进行了数值仿真分析。建立了钢球与肥皂高速撞击数值计算模型,运用侵蚀接触算法,求解了高速钢球侵彻肥皂的动力响应时间历程,获取了钢球侵彻肥皂靶标的侵彻深度与投射物速度关系图和瞬态Von—Mises等效应力云图,分析了高速碰撞过程及碰撞过程中空腔的形成和变化情况,并与实验结果及Lagrange数值仿真结果对照,计算结果具有良好精度,表明运用SPH方法能够较好地描述高速撞击现象。文中的研究表明,SPH技术是开展创伤弹道研究的有效手段。     

撞击气流床气化炉内浓度场和温度场的数值模拟

运用PDF燃烧模型模拟以柴油为模拟气化介质的撞击气流床气化炉气化时的过程,结果与实验较吻合。还考察氧燃料比与合成气组成的关系,分析了气化炉中的温度和浓度分布情况。模拟结果表明:氧燃料比与合成气组成关系很大,随着氧燃料比例降低合成气中有效气(CO H2)浓度升高;通过温度变化预测撞击火焰上升的高度,得出模拟条件下撞击火焰上升的高度与气化炉内径之比在1.0左右;随着反应进行,气化炉轴向上O2浓度迅速下降,H2浓度逐渐升高,H2O浓度逐渐降低。     

撞击流反应器内气固两相流动的数值模拟

采用标准k-ε湍流模型和颗粒轨道模型模拟了水平撞击流反应器内的气相流场和颗粒运动,实验采用压力计和PV4A光纤速度测量仪测量了整体压力损失和颗粒沿喷嘴轴线的速度变化,模拟得到的规律和实验结果基本吻合。通过模拟还得到了单侧颗粒进料时的颗粒运动特征、颗粒的最大渗透深度和平均飞行时间等信息。结果表明,撞击区域集中在2～3倍喷嘴直径范围之内,气流场的速度和压力呈对称分布,颗粒进入反向气流后速度急剧衰减,最大渗透深度约为喷嘴直径的2倍,颗粒的平均飞行时间在0.7 s～1.8 s之间。随着喷嘴气流速度的增加,颗粒物料更容易被气流带走。     

基于FDTD的电磁波透地通信分层传输模型数值计算

为了研究电磁波在地层中的传输特性,根据地层媒质的特点建立了电磁波透地通信分层传输模型,并求解了电磁波的反射和透射系数.在此基础上,采用有限差分时域(FDTD)法进行电磁场数值模拟,建立了电磁波透地通信FDTD数值计算模型,并利用实际测井数据进行了仿真计算.仿真结果表明:基于FDTD的电磁波透地通信分层传输模型能够较准确地反映出实际地层中电磁波的传播情况.     

基于有限元法的含凹陷油气管道应变分析

为对含凹陷的油气管道进行更合理的完整性评价,采用有限元法模拟管道在承受外部岩石挤压时的应变分布,讨论凹陷深度、管道壁厚和挤压体大小等参数对应变的影响.结果表明：在相同条件下,最大等效应变随凹陷深度增大而增大;在同样深度条件下,管壁较厚处的凹陷最大等效应变较大;挤压体半径越大,凹陷的轮廓越光滑,应变集中程度越小;管材等级对等效应变的影响很小.该方法和结论可用于改进凹陷评价方法和风险排序.     

利用分布式光纤传感技术检测天然气管道泄漏

简述了基于Sagnac光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型和实验系统,并对系统的性能进行了理论分析和实验研究,实验结果与理论分析相吻合,表明该系统可以实现对天然气管道的泄漏检测及定位。     

瓦斯抽放管道设备ia等级防爆型式探讨

分析了瓦斯抽放管道设备的ia等级防爆型式要求,从并联限压电路、串联限流电路、隔离电路方面给出了ia等级管道设备的实现方案;针对瓦斯抽放监控系统中电源供电回路和信号传输链路的设备连接提出了电源全回路ia等级、分站级设备ib/ia转换、增加ib/ia转换器的设计方案。现场应用情况验证了该方案的可靠性。     

Duffing振子在长输天然气管道泄漏检测中的应用

为了及时发现天然气管道泄漏,在管段上下游安装声波变送器,实时获取管道内的声波信号,采用功率谱估计的方法对泄漏声波信号进行分析,可确定泄漏声波频率在16～20 Hz之间.然后分析研究了Duffing振子检测方法中驱动力相位、频率与相轨迹状态之间的关系,并建立了基于Duffing振子的天然气管道泄漏检测系统,通过设置不同的驱动力相位,将管道内声波信号进行频率变换后输入到检测系统可以判断是否存在泄漏声波的频率成分,从而实现天然气管道的泄漏检测;为了验证方法的有效性,在实际天然气管道建立了测试系统,开展了多次不同孔径的管道泄漏测试,将泄漏声波信号输入检测系统,均可检测到泄漏声波;现场测试结果表明该方法对多种孔径的泄漏均具有较好的检测效果,可解决天然气管道较小泄漏的检测问题.     

长距离煤泥输送管道压力冲击和振动试验研究

对长距离煤泥输送管道泵出口处压力和振动信号进行了工业现场测试,确定了S管阀换向是产生管道压力冲击和振动的直接原因。通过改变泵送量,进一步分析了S管阀换向前后管道压力和振动信号,得出结论:当泵送量小于75%时,管道压力冲击大小和振动强度均随泵送量的增大而增大,管道泵出口处的轴向振动强度大于其径向振动强度,且泵送量越小,轴向振动相比径向振动越强烈;当泵送量大于等于75%时,泵送量的变化对管道压力冲击和振动的影响较小。     

基于CAD的注水管内壁除垢钻头设计

针对注水管线长期使用后内壁结垢现象严重,导致工作管径大幅缩小,注水效率降低等问题,对注水管内壁结垢物特点和钻削除垢方法进行了分析,并研究了钻头破碎垢物机理和切屑形成过程。选用多刃错齿钻头为钻型基础进行了结构分析;针对加工对象改进了钻头结构和刀齿分布规律,得到了除垢钻头结构方案。以注水管内壁和垢物为研究对象,建立有限元模型进行静态应力分析,得到了应力云图和路径曲线图,显示了钻削过程管壁应力状态。     

物联网技术在城市管道燃气系统中的应用研究

借鉴物联网技术应用中EPC—global体系的构建方式,设计开发了由用户计量表具PGM、固定式和移动式燃气计量数据采集集中器GMDC、表具ID解析服务器0MNS及相应的通讯规约构成的燃气物联网应用系统,该系统可以解决城市管道燃气终端用户用气计量数据采集问题。其中,GMDC类似于Savant,是系统中的关键组件,文中详细介绍了GMDC的构成和工作原理。     

威力巴流量计在煤矿管道瓦斯流量计量中的应用

针对煤矿管道瓦斯流量计如V锥流量计、孔板流量计及超声波流量计存在安装复杂、测量精度低、永久性压力损失大等问题,介绍了一种基于差压测量原理的威力巴流量计在煤矿管道瓦斯流量计量中的应用;给出了威力巴流量计测量原理和性能特点,指出与其他均速管流量计相比,威力巴流量计的防堵性能最优。实验室和现场测试结果表明,威力巴流量计具有测量准确、结构简单和低压力损失的特点,适用于煤矿管道瓦斯流量的检测。     

城市地下燃气管网泄漏定位研究

由于城市燃气管网泄漏极具危险性,而现有的检测定位手段不能有效地对泄漏点准确及时的发现与定位。根据互双谱延时估计理论,将双谱应用于地下中压燃气管网泄漏的定位,通过直接法得到互双谱和自双谱的估计值,由该估计值得到双谱的相位,为了得到真正意义相位,对估计相位进行了解卷绕,得到最小二乘意义上的无卷绕相位,最后由互双谱和自双谱的无卷绕的相位差得到泄漏点的位置,并通过大量的泄漏定位实验证明了该方法的有效性。实验结果表明,该方法应用于城市中、低压管网的泄漏定位,在检测距离为30m的情况下,定位绝对误差小于2m。