全焊接管线球阀阀体材料的选择与质量控制

介绍全焊接管线球阀苛刻的使用工况,提出了全焊接管线球阀阀体材料选择原则。全焊接管线球阀阀体材料考虑强度同时还需考虑可焊性,为了满足全焊接管线球阀焊接要求,增加焊接接头的韧性储备,需对化学成分、含碳量、碳当量、锰含量、微量元素P、s、钢材的冶炼过程、材料的屈强比、低温冲击韧性和硬度等进行特别控制。同时,提出了锻件的表面质量要求、锻件的试验方法和检验规则,使全焊接管线球阀阀体材料满足免焊后热处理要求。     

海洋深水钻井隔水管力学特性分析

海洋钻井隔水管是连接海底井口与钻井船的重要设备，随着海洋油气钻井向深水领域发展，钻井隔水管的受力越来越复杂，随着水深的增加，钻井隔水管的力学分析显得越来越重要。利用隔水管的静态挠曲四阶微分方程，应用有限差分法对隔水管的受力情况进行数值分析，考虑了顶张力和浮力块对隔水管受力状态的影响，编制了相应的应用计算软件。所提供的力学分析方法及计算程序具有方法简便、计算精度高和运算速度快等特点，能够为深水钻井隔水管设计和校核提供可靠的理论依据和指导，具有较好的应用价值。     

深海球阀屈曲稳定性影响因素数值模拟分析

为保证深海球阀在压差和其他外载荷存在时不发生局部屈曲失稳或整体屈曲失稳现象,对深海球阀阀体屈曲稳定性影响因素进行了研究。利用ABAQUS有限元数值模拟软件,基于屈曲理论和稳定性理论,分析内压、阀杆孔洞和壁厚等因素对深海球阀阀体的屈曲稳定性影响。模拟结果表明:内压的存在使阀体可承受更大的外压载荷;阀杆对阀体孔洞具有补强作用,带阀杆阀体的临界载荷大于无阀杆阀体的临界载荷且小于完整圆柱壳的临界载荷;随着壁厚的增大,临界载荷值也增大。研究结果可为其他深海类阀门屈曲稳定性分析提供参考。     

XFF52-25型采油闸阀阀体应力分析

采油闸阀作为井口装置的主要承压部件,其性能直接关系到井口装置的安全。由于阀体的结构复杂且几何形状不连续,采用常规的力学分析方法进行强度校核时误差大。应用Pro/E三维软件对闸阀阀体建模,进行载荷分析和应力、应变计算,分析了XFF52-25型闸阀阀体的受力情况。为同类产品的设计和改进提供依据。     

超高压脉冲阀体静强度校核分析

为了分析超高压脉冲阀填料函台阶失效引起外漏的原因，对其进行了静强度应力校核、静强度压力校核、内压及温度组合载荷作用下的有限元应力分析，并进行了解剖及表面检测。综合结果表明，在正常工况下阀体静强度是足够的，但是没有强度富裕，且试压过程可能存在危险，而阀腔内尖角的消除有利于降低应力集中。     

轴向载荷对海洋深水钻井隔水管力学特性的影响分析

文章建立了深水钻井时在海流、波浪等海洋环境载荷的作用下,隔水管及底部球接头静态分析的三维有限元力学模型,考虑了隔水管在外载作用下的小应变、大变形和轴向力影响等特点,引入了非线性理论,其计算结果更加符合实际情况。海洋深水钻井隔水管的轴向载荷对其力学特性有显著的影响,因此．在实际钻井作业过程中,隔水管顶部应保持足够的张力,避免隔水管处于受压状态。     

导向钻井有关力学特性的分析

应用半解析法建立了导向钻具力学模型，通过挠度函数的求解，得到钻头的侧向力。在导向钻具转动中，用全力增方位时的侧向力来评价钻具的造斜特性，用以分析和设计导向钻具组合。对弯螺杆偏心稳定器的计算直径和力学性质进行了初步分析，对几个主要影响因素进行了定性分析。     

海上隔水套管力学分析

国外文献对海上隔水套管的静态分析由于没有考虑波浪载荷对隔水管的作用而存在计算误差,国内对海上隔水套管的力学分析一般采用有限元软件进行模拟,缺乏与实际情况的参照对比。鉴于此,以一根断裂的海上隔水套管为例,对其进行力学分析。分析结果表明,隔水套管所受最大应力在泥线上端附近,在此处易发生塑性变形;底层海流速度越大,隔水套管节点位移最大值越大,井口应力也越大;平台升沉值越大,隔水套管所受最大应力也越大,升沉对隔水套管弯曲变形时最大偏移位移影响较小;海流载荷、波载荷和浪载荷对隔水套管所受最大应力有较明显的影响,对隔水套管弯曲变形时最大偏移位移影响较大。     

旋转闭环钻井系统的力学分析

旋转闭环钻井系统是现代钻井最先进技术之一，它主要由电子控制系统和可变径稳定器组成。其工作原理是电子控制系统稳定器的3个柱塞产生不同的推力，其合力就是所需的侧向力。如何确定各个柱塞的推力大小是技术关键。文中介绍的计算公式较好地解决了这一问题，为电子控制系统的设计提供了理论依据。     

井壁岩石流动和软化特性的力学分析

应用粘弹塑性力学和岩石力学理论,详细讨论了粘弹性岩石井眼的应力和位移。推导出不同于弹塑性岩石的力学方程式。同时,将时间和概念引入到井壁稳定的力学分析中,得出在不同的时间条件下,井壁岩石的应力状态妥生转变等结论。     

楔顶式超低温球阀阀座热力耦合分析

天然气作为新兴的清洁环保能源,应用市场和应用范围极其广泛.随着天然气产业的不断发展,天然气在我国的能源产业中占到了越来越重要的位置,与天然气相关的产业链条也取得了突飞猛进的发展.针对运输管线上的大型液化天然气(LNG)用楔顶式球阀,分别分析了其阀座在试压状态、开启状态和关闭状态下的热力学性能.针对LNG在运输过程中的特...     

弯接头钻具组合的力学特性分析

利用有限地对弯接头钻具组合受力进行了线性和非线性特性分析,重点分析了井眼曲率和弯接头角度对钻头侧向力的影响,计算结果表明,弯接头钻具造斜能力强,适用于大碘率井眼钻井,但有必要对弯接头钻具进行非线性分析,以提高计算严谨。     

含球孔缺陷聚乙烯管道热熔接头力学性能分析

针对聚乙烯管道的粘弹性材料属性,运用Ansys软件模拟和分析了含球孔缺陷的聚乙烯管道热熔接头的力学性能,借助Matlab编写循环程序预测失效寿命,并与聚乙烯管道正常服役年限进行比较。采用Prony级数模拟粘弹性材料属性,发现随着球孔尺寸的增大,聚乙烯管道的最大应力也增大,且聚乙烯管道的失效寿命缩短,当球孔尺寸超过一定值时,聚乙烯管道的寿命将无法满足要求。     

高压大口径V形球阀的设计及应用

在石油化工大口径管线中应用的V形球阀,当口径较大时会出现泄漏等级不高,高压差调节不理想的问题,大幅限制了V形球阀的使用范围。通过分析当前V形球阀结构,得出适合高压大口径场合下使用的合理结构,设计出能够满足高压、高温、高压差、低泄漏的V形球阀,并通过实践检验,完全满足了现场使用要求,大幅降低了成本。     

井下安全阀力学性能分析

井下安全阀对安全性和可靠性要求较高。以渤海油田常用油管携带式井下安全阀为分析对象,对其工作压力、地面控制压力、全开启和全关闭压力、最大下入深度和自平衡能力等关键力学性能进行分析。井下安全阀的工作压力值与地面液控压力值相等,其选取依据为井口压力; 全开启和全关闭液控压力值可通过压力曲线法得到; 最大下入深度取决于弹簧安装时的预紧力; 自平衡能力与活塞面积和自平衡孔面积的比值有关,比值越大,自平衡能力越强。     

焦化高压水球阀失效原因分析及预防

酸性水汽提装置净化水进入焦池作为切焦水使用后,出现了切焦水系统局部弯头壁厚减薄、高压水球阀三位阀杆腐蚀问题,影响生产。对球阀取样进行了化学成分分析、电镜观察、能谱分析、硬度检测、腐蚀产物X射线衍射分析,认为冲蚀-腐蚀的联合作用导致切焦水线高压水球阀密封面失效,腐蚀介质促进了冲刷腐蚀。从降低腐蚀介质含量、优化阀门结构和材料、优化操作、加强监测等方面提出了预防腐蚀的建议。     

深水钻井隔水管力学性能分析

隔水管是深水钻井的关键设备,国内外对其开展了大量的理论研究以及有限元分析,但主要是针对顶张力和钻井液密度等因素的力学分析以及固有频率分析,未考虑浪流多种情况下的耦合作用。鉴于此,利用有限元软件建立隔水管系统模型,得到隔水管的弯矩分布以及这些结果随波流参数、浮式平台运动的变化特征。研究结果表明:在不同的波流以及平台运动下,隔水管的力学特征呈规律变化,波浪对隔水管飞溅区部分弯矩影响较大;海流流速较小时,海流对隔水管影响不大,海流流速增大,隔水管飞溅区响应增大,海流剖面形式对隔水管影响不大;平台运动则影响隔水管的整体动力响应。研究结果对于保障海上钻井作业安全具有一定的参考价值。     

基于MATLAB的钻井泵阀运动特性分析

利用MATLAB软件对钻井泵阀阿道尔夫微分方程进行了数值求解,并构造了描述阀盘关闭阶段的简化模型,准确地分析了阀盘的运动特性.通过对不同阀盘锥角的锥阀进行仿真计算得出,当阀盘下底面直径一定时,随着阀盘锥角的增加,阀盘的关闭速度及关闭冲击力都相应地减小,进而可以有效改善阀盘冲击阀座形成的冲击疲劳.该结论对泵阀的优化设计及延长泵阀使用寿命有重要的指导意义.     

可溶性球座Fe-Mn合金力学及腐蚀性能研究

高温高压腐蚀环境下,可溶性球座会因材料强度、硬度不足及降解过快等原因过早失效。为此,采用OM、SEM、XRD表征可溶性球座材料Fe-Mn合金的微观结构与相成分,开展电化学测试、力学性能测试、加速浸泡腐蚀试验及高温高压浸泡腐蚀试验,分析了Fe-Mn合金的力学及腐蚀性能。测试结果表明,锰元素有细化晶粒的作用,随着锰含量增大,合金硬度和屈服强度呈先增大后减小趋势,Fe-5Mn合金硬度和屈服强度分别为345 HV和812 MPa;锰含量增大,自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,Fe-5Mn合金自腐蚀电流密度为4.64×10-5 mA/cm2。在长期加速浸泡腐蚀试验环境下,锰含量增大,导致腐蚀速率降低,Fe-5Mn极限降解速率为4.3 mm/a;长期高温高压浸泡试验条件下,腐蚀初期锰含量增大,提升了腐蚀速率,腐蚀后期合金整体腐蚀速率缓慢且趋于同一水平,Fe-5Mn满足作为可溶性球座材料的性能要求。研究结果可为选择Fe-Mn合金作为井下可溶性球座材料提供参考。