声发射诊断在压力容器在线检测中的应用

介绍了声发射技术采集信号、进行信号分析的相关原理以及利用其进行压力容器裂纹在线检测的方法 ,讨论了检测时的测点布置及数据处理的原理和方法 ,并通过实例进行了应用说明     

利用声发射原理进行套管损坏实时监测实验研究初探

为了探讨利用声发射原理对套管损坏状态进行实时监测的可行性,在利用模拟套管进行先导性实验的基础上,建立并完善了利用声发射技术进行套管损坏实时监测研究的整套装置.对现场常用套管进行了损坏变形全过程声发射实时监测实验,结果表明,套管变形过程中的声发射信号与其相应的变形/应变信号之间有明确的对应关系.套管挤压变形过程中声发射信号的变化大致可以分为3个阶段.在套管初始变形期,声发射信号频繁,但强度不大,主要为原生裂纹闭合所致;在套管稳态变形期,声发射信号较弱,原生裂纹已经闭合,新的裂纹产生很少,套管变形稳定增加;在套管加速变形期,声发射信号频繁,且强度很大,说明有大量新的裂纹产生,套管迅速损坏.利用声发射信号变化的趋势和阶段性可间接判断套管的损坏程度,从而为套管损坏实时监测技术提供了新的思路.图5参11     

起重机梁活性缺陷的声发射信号特征

本文采用模拟梁加载试验,获得了起重机梁人工裂纹萌发和扩展过程的声发射信号。通过经验模式分解法分析出不同载荷和裂纹扩展过程的声发射频率特征。结果表明:起重机梁活性缺陷声发射信号为突发性的,每一事件声发射所含频率成分复杂,一般裂纹萌发时的声发射信号频率较低,随着裂纹的发展,频率逐渐增高,缺陷频率范围为25kHz-160kHz。此结果可为起重机械活性缺陷声发射检测提供理论基础。     

基于PID算法的天然气管道阀门远程自动控制方法

针对传统方法在天然气管道阀门远程自动控制应用中控制效果较差，阀门内漏无法控制的现象，提出了基于PID算法的天然气管道阀门远程自动控制方法。通过声波传感器获取阀门发射声信号，并进行放大、平移等变换处理，利用小波包分解法分析管道阀门发射声信号，提取管道阀门内漏特征，识别出内漏异常的阀门，并采用PID算法计算出阀门状态误差，根据设定的PID规则控制内漏异常的阀门开关。实验表明：应用该方法后天然气管道阀门最大内漏量仅为0.32 L/d,远程自动控制效果较好，并具有良好的应用前景。     

高低温容器声发射检测中几种声波传导方法

高温或低温(深冷)容器进行声发射检测时,由于温度和结构等原因,普通常温声发射传感器无法与容器壁直接耦合。本文根据对该类容器声发射检测实践,提出了几种实用的声波传导方法,其传导效果经测试证明,能够满足用常温传感器检测高低温容器的目的。     

声电效应测井仪(EKL)及其启示

声电效应测井仪(EKL)利用岩石声电效应来求取渗透率和地层水电阻率，与声波测井仪器不同的是，该仪器利用声源在井中发射声波，测量声波在地层中激发的转换电场信号。文章介绍了该仪器的测量原理、微弱信号检测技术。认为该方法能同时测量声波和转换电磁波这一特点有望使其发展成为一种常规的地层水电阻率和渗透率测量新方法。     

提高声波变密度测井曲线质量的方法

声波变密度测井仪在测井时,首先由电子线路提供一个发射高压脉冲,触发声系中的发射晶体发声,接收晶体将接收到的声波信号送回电子线路,经过电子线路的信号通道处理以后送回地面。变密度测井是检测固井质量的主要手段,对声波变密度测井仪电子线路进行系统分析和改造,使其在不影响声波测井同时满足了变密度的测井需要,有效地提高了测井质量。声波变密度测井仪自改造完毕至今,已在河南油田测井公司的内部和外部市场测井450余井次,测井成功率从原来的91.1%提高到98%。     

小井眼声波测井仪声波阵列发射探头的优化设计

对水平井测井中采用的小井眼声波测井仪的声波阵列发射探头的特性进行了分析，对其指向性进行了仿真模拟，并进行了实验验证，理论分析和实验结果表明，文中提出的方法可对声波阵列发射探头进行优化设计，使其在测井中发射的有效声能量最大，可以补偿由于换能器的几何尺寸变小和发射声波频率增高而引起接收的声波信号的减小。     

等效相控接收阵及其在声波测井波形处理中的应用

通过调节施加于相控线阵发射探头相邻阵元的激励信号的延迟时间，改变相控线阵辐射声波能量的方向，使得各个阵元辐射的声波信号在介质的传播过程中某个给定方向上的能量最大。根据声声的互易原理，当对一个接收阵列的不同阵元接收到的信号进行处时相加时，调节阵列接收器中每个阵元所接收的声波信号的延迟时间使它们同相位叠加，也可以有利于接收某一个特定方向的声波，从而使得接收到的声波能量最大。利用该思想处理了声波全波信号，取得了预期效果。     

多频率阵列声波测井仪

一种多频率阵列声波测井仪，由光纤电缆、光电密封连接头、电光转换发送电路、自然γ测井仪、多频声波发射、接收控制电路、井内液体声波测量探头多频声波发射、接收阵列声系、声波井径测量仪组成，利用了声波测井在裸眼井中对井壁地层的径向探测深度与声波信号的频率（波长）有关，在井下发射频率为40kHz、20kHz、8～10kHz、0．75kHz、0．5kHz或1kHz的五种声波信号，测量记录前三种频率声波信号的完整波列，实现对井壁附近不同径向距离处岩层声学性质的记录。所测量记录的全波列可进行频谱分析，     

前摆式螺旋焊管机组调型初探

前摆式螺旋焊接钢管生产机组的调型过程与传统的地面上螺旋焊管机组的调型方法有所不同,主要是由于前摆式机组的本身结构形式所决定的,通过前摆式机组多次调型生产的经验和教训。总结出“三心,两线,一标高”的规律,在生产调试中得到良好的应用。     

卧式管壳式换热器地脚螺栓受力分析

应用力学原理 ,对卧式管壳式换热器地脚螺栓进行了受力分析 ,并给出了计算实例。     

基于CFX的水平管等径三通失效分析数值模拟

应用计算流体动力学（CFD）方法及CFX软件,建立水平管等径三通中的流体湍流和冲蚀数学模型。考虑等径三通近壁面处湍流的衰减,设定流动介质的气相为连续相,液相为离散相,边界条件设定为质量入口和压力出口组合,其中进口为气液两相质量流量和体积分数,出口为截面平均静压。采用稳态模拟和有限体积法对充分发展的气液两相流管内流动进行数值模拟,经过计算得到流动介质的速度流线、速度矢量及气液分布。其中,气相速度最大为21．2m／s,液相速度最大为13．4m／s;流速增大时,气液两相流的壁面切应力相应增大,气相最大切应力为36．87Pa,液相最大切应力为68．24Pa。剪切力破坏管壁腐蚀产物膜,加剧腐蚀产物膜的脱落。综合各因素解释等径三通冲蚀磨损的原因,同时结合失效样品壁厚检测结果,论证气液两相流对水平管等径三通冲蚀磨损的失效规律。     

钢管通径自动调心机设计与运动分析

针对通径机对不同直径的钢管进行通径检测时,存在中心线对中问题,设计了钢管通径自动调心机.其核心部件由曲柄滑块机构及平行四边形机构组成.通过液压缸或丝杠升降机运动获取动力,使托举钢管的V型架能上下运动,实现钢管自动对中.通过运动分析,得到了钢管直径、丝杠行程和V型架调节高度之间的关系式.为实现不同直径钢管的自动对中从而提高钢管通径效率提供了理论基础.     

沁水盆地郑村区块煤层气集输系统的优化调整

沁水盆地煤层气田郑村区块2010年建成投产,采用的是同步建设的开发模式,因气井产量受构造、含气量、压裂及排采工艺等因素的影响,存在着单井产量差异大,区域产能不均,煤层气井井口压力低,产量对管网压力敏感等问题。为此,首先优选适合煤层气集输系统的水力计算方法,利用TGnet软件对郑村区块集输管网系统进行建模(状态方程选用BWRS方程,流动方程选用Colebrook-White方程),通过模拟计算分析了集输系统的运行现状。针对输气量超负荷、管线变径较大导致有明显节流现象的问题,在理论分析的基础上,提出了集输管网系统优化调整措施:1集气站扩容;2集气站进口管线节流优化改造;3安装粉尘过滤器;4采气管线安装凝水器;5增建复线。优化调整实施后,解决了郑村区块集输系统管压过高、管线积水、粉煤灰影响集输效率等问题,系统降压明显,管线输送能力大大提高,释放了区域煤层气产能,取得了良好的效果。     

直缝钢管直度测量方法的探讨

为了准确快速地测量直缝钢管的直度,采用一种测量钢管直度的新方法,该方法基于激光测距以及传感器管端识别,单片机自动控制,利用X光检查小车回程,自动完成直度的测量。测量过程中,针对钢管质量的不同、长短不一以及弯曲方向的不确定设计了测量算法及相应程序,用两个管端识别传感器组合出的两位数二进制编码逻辑,自动判断出只有在小车返回时才进行测量,并且同时测量出钢管的长度,单片机对管端识别传感器进行编码,对激光测距数据进行采集、储存、运算,得出钢管的直度值。应用表明,该测量方法不需要增加作业环节,测量精度在1 mm左右。     

实体筛管完井技术在氮气钻井中的应用

针对气体钻井完井方式单一、完井程序复杂、采用套管阀或非透式可膨胀筛管完井技术成本高、可靠性差等问题,自主研发了利用暂堵剂密封筛管的实体筛管完井技术。该技术先将筛管用暂堵剂密封为盲管后对其进行割缝或打孔处理,然后利用成熟的下尾管完井技术入井后钻掉暂堵剂,最终实现储层与筛管连通。该技术在三塘湖油田牛气1井氮气钻井中得到了成功应用,完钻后日产气量2.5×104 m3,为邻井的6倍以上,实现了低成本、零污染、安全顺利下入筛管的全过程氮气钻完井技术,为降低氮气钻井筛管完井成本提供了一条有效的途径。     

双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法

目的建立双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,为双金属复合管在高酸性气田现场应用提供依据。 方法针对双金属复合管环焊缝在高酸性环境中的主要腐蚀类型,参考标准Q/SY 06018-2016中冶金复合管直焊缝和堆焊层腐蚀评价内容,确定以晶间腐蚀、抗SCC/SSC性能、点腐蚀、模拟工况腐蚀为评价指标,并通过整管段试验验证评价结果的双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,同时以国产L360/825冶金复合管环焊缝为例对建立的评价方法进行验证。 结果通过使用建立的方法对L360/825双金属复合管环焊缝耐蚀性能进行评价,验证了评价方法有效可靠,评价结果显示L360/825双金属复合管环焊缝具有良好的耐蚀性能。 结论建立的评价方法可以直接应用于高酸性气田用双金属复合管的环焊缝耐蚀性能评价,为双金属复合管的现场应用提供依据。      

方矩管管壁增厚的原因分析

检测发现,在圆变方矩管成型工艺中,管壁均有不同程度増厚现象,并且具有6个特点。指出形成壁厚增量的根本原因是:管坯在孔形变型力作用下,周向长度被压短,形成金属流动而转移到管坯断面上,表现为管壁增厚,内腔变小。同时,提出了控制壁厚增量的思路和方法,并已生产了若干批壁厚增量为0的方矩管。     

浙江LNG接收站卸料管线BOG预冷模拟研究

由于LNG的低温特性,在其首次进入接收站工艺系统前,需要先对LNG卸料管线采用低温LNG蒸气（BOG）预冷至-120 ℃,然后再引入LNG将卸料管线冷却至-150 ℃。卸料管线预冷是确保LNG接收站顺利投产试运行的重点工作。为此,以浙江LNG接收站为例,采用自编程序建模,针对管径为1 000 mm长距离LNG卸料管线的BOG预冷过程,建立了一维流动传热模型,借助MATLAB工具模拟了BOG预冷LNG接收站卸料管线的整个过程,结果显示：卸料管线壁面温度下降速率最大不超过10 ℃/h,计算时间步长取10 s,计算得出737 m的LNG卸料管线冷却到-120 ℃左右所需时间为30.25 h。同时还分析了不同因素对卸料管线预冷过程的影响,结果显示：①冷却用BOG流量随着时间的推移逐渐增大,在冷却结束阶段,BOG流量达40.95 kg/s,累积BOG消耗量为14 330 kg;②管道内BOG流速随冷却时间增加而增大;③管道内BOG压力随冷却时间及管道长度的增加而减小。建议实际操作中,将管线冷却至-100 ℃即可进入LNG冷却阶段,可节省整个管线的冷却时间及BOG用量。