深水立管柔性接头有限元分析研究

本文基于理论模型及有限元数值仿真手段,针对柔性接头的弯曲刚度和强度方面展开分析计算,验证了小角度弯曲刚度计算公式的有效性,且以内压（16MPa）和弯曲（16°）载荷工况为例,分析了柔性接头各关键部件强度以及密封性能。     

深水柔性立管维修方法分析

海洋柔性管道是海洋油气资源开发重要的输运装备之一,由于水下尤其是深水环境中,海洋环境复杂多变,柔性立管易受到多种潜在因素威胁,极易造成立管失效,因此柔性立管的修复方法显得尤为重要。本文对几种立管维修方法进行分析,为深水柔性立管的维修提供参考。     

深水SCR立管柔性连接接头弯曲刚度研究

钢悬链立管(SCR)柔性接头研制技术在国外发展已比较成熟,国内独立开发的相关案例较少,及较少柔性接头的设计制造能力。考虑到立管顶端与平台之间的连接部位要承受较大的交变弯矩和轴向拉力等复杂载荷作用,研究主要针对12-inch钢悬链线SCR立管的柔性连接接头进行稳态热传导分析以及各工况条件下的强度分析,对有限元模型进行建立并计算。结果表明,柔性接头有限元模型幸存受损和水压试验过程中,螺栓应力值和主体应力值均在许用应力值以下,柔性接头具有很强的可靠性及抗疲劳性。     

深海S形立管系统严重段塞流流动特性

对深海油气集输主要形式之一的S形立管出现的严重段塞流进行了分类和流动特性的分析,得到关键参数对该系统的影响情况,主要形成如下结论:①S形立管典型严重段塞流同L形立管一样具有严格的周期性,其形成过程可分为5个阶段,即下肢液塞形成、上肢液塞形成、液塞溢流、液塞喷发和液塞回流;②随着输量增大,严重段塞流的周期和液塞长度均减小,周期规整性有所减弱;③油气组成在较小范围内变动,对典型严重段塞流的影响不大;④增大管径或立管高度增大了严重段塞流的危险程度,大管径的深海集输管线一旦发生严重段塞流,将产生严重的后果;⑤随着分离器压力的增大,段塞周期增大,发生严重段塞流的后果越严重。     

深海玻纤增强柔性管截面结构设计及强度分析

在深海石油开采中,使用传统的钢制管道作为海底管道和立管,存在耐腐蚀性差、重量大以及柔性小等不足。热塑性玻纤增强柔性管具有重量轻、强度高、柔性好以及耐腐蚀性强等优点,逐步成为海洋管道发展的趋势。针对南海500 m海深油井使用玻纤增强柔性管进行增强层截面结构设计,依据DNVGL-RP-F119规范和美国船级社相关规范,针对柔性管增强层缠绕角度及缠绕层数,依据经验建立±30°~±75°缠绕角度和20层~40层缠绕层数的组合模型。利用ABAQUS有限元软件进行30 MPa内压、60 t拉力和5 MPa外压三种载荷工况下的强度分析,得到满足上述载荷工况的最优缠绕角度为±60°;再进行90MPa爆破压力及拉伸与外压组合工况下的强度校核,最后得到能够满足技术指标要求的增强层最优缠绕角度为±60°和最少缠绕层数为36层。     

基于失效模式的深海玻纤增强柔性管截面设计

针对深海油气输送所使用的钢制管道存在耐腐蚀性差、质量大以及柔性小的不足,设计了具有耐腐蚀性强、质量轻、强度高、柔性好等优点的热塑性玻璃纤维(玻纤)增强聚乙烯柔性管,基于海深500 m油井油气输送用玻纤增强柔性管道中的抗压和抗拉增强层截面结构设计要求,通过有限元方法进行了多角度玻纤缠绕设计。结合DNVGL–RP–F119规范和美国船级社相关规范,首先根据柔性管受载工况进行了抗压层和抗拉层缠绕角度的设计,然后通过对抗压层、抗拉层在30 MPa内压、5 MPa外压和588 000 N拉力3种典型工况下的厚度试算以及90 MPa爆破压力校核,最终获得能够满足柔性管技术设计指标要求的增强层厚度为11.6 mm(90°玻纤缠绕抗压层8 mm,+30°玻纤缠绕抗拉层1.8 mm,–30°玻纤缠绕抗拉层1.8 mm)。与传统柔性管使用的单一缠绕角度设计方法相比,所设计的玻纤增强柔性管不需要经过多个工况强度校核进行大量缠绕角度和缠绕厚度试算以确定多种工况下的增强层最优缠绕角度和最少缠绕层数,因此计算量小、设计效率高。     

长管拖车安全附件应用技术发展现状

为了提高国内长管拖车上安全附件的爆破性能,规范安全附件的选型和应用,减少安全附件异常起爆事故的发生,本文调研和总结了国内外爆破片厂家的产品和技术,研究了国内外气瓶及安全附件的相关标准法规,并对国内爆破片和易熔塞组合装置进行了分析和比对,为长管拖车安全附件的改进提出了建议。     

柔性立管管径对严重段塞流特性的影响

用于将海底原油及天然气举升到海上平台的S型柔性立管是海洋石油工业中的重要设备.为研究柔性立管尺寸对严重段塞流特性的影响,在集输-S型柔性立管系统上分别实验研究了立管内径等于和大于集输管道内径时严重段塞流的特征参数规律.该实验环路内径为50 mm,由水平环路、倾角为-2°的下倾段和S型柔性立管组成,其中水平段长为114 ...     

海洋平台立管风险管理研究

海洋平台立管是海洋工程中的至关重要的构成部分,为保障海洋工程顺利工作,做好海洋平台立管的风险管理工作很有必要。通过国内外对海洋平台立管事故的数据统计资料研究、分析,将引起海洋平台立管事故的风险因素进行了整理分类,将引起立管失效的因素分为立管本身失效、立管干涉、立管与外部事物或载荷的作用等三部分,进行分类研究分析。     

立管流动研究的发展

1 概述 1940年在美国路易斯安那州首次工业规模的催化裂化系统中,立管一词作为某一装置的命名第一次出现。在其系统中立管与滑阀成功地取代了螺旋进料器,并且保证了固体粒子的正常循环。从此,立管在众多的循环流化过程中广泛地被应用。图1即是典型的催化裂化循环系统。随着在加氢、锻烧、烧炼、气-固、气-液反应器中的应用,对其结构、功能、流动等特性的研究工作逐渐开展。     

非粘结柔性立管抗拉层扁钢断裂失效监检测技术现状研究

非粘结柔性立管的主要失效模式之一是抗拉铠装层扁钢断裂失效。针对该失效模式,分析引起失效发生的诱因及失效的表现形式,梳理总结国内外针对该失效模式的监检测技术,并分析各个监测技术优缺点,为国内柔性立管监检测技术开发提供参考与借鉴。     

钢悬链立管柔性接头国际专利布局以及技术特点分析

根据检索的SCR柔性接头国际专利的检索结果,对全球主要创新主体和所在国度进行分析.对柔性接头主要供应商Lord公司和OSI公司的专利申请布局和技术趋势进行分析,该两公司专利布局主要集中在美国、中国和欧洲,少量专利也在日本、巴西等国进行了申请.Lord公司和OSI公司第一代标准型柔性接头专利大多已失效,有效专利集中于保护...     

钢悬链线立管柔性接头用半球形弹性支座的研制

介绍我国某海域油气田平台中钢悬链线立管柔性接头用半球形弹性支座的研制,重点分析半球形弹性支座橡胶层胶料的配方设计、增强板的选材和加工成型方案以及产品的生产流程、模具设计和硫化成型工艺。结果表明,本研究半球形弹性支座由氢化丁腈橡胶胶层与增强钢板复合制成,刚度适中且结构稳定,具有优异的耐腐蚀和耐疲劳性能。半球形弹性支座的研制对钢悬链线立管柔性接头的国产化工作具有重要意义。     

基于CFD的深海管汇传热数值模拟研究

以深海水下管汇为对象,建立管汇在海水中的传热模型,并通过CFD软件模拟了管汇的温度分布情况。结果表明:未施加保温层的管汇整体温度较低,不能满足正常的生产要求;施加保温层后,管汇温度明显升高,支管温度梯度逐渐平缓;随着保温层厚度的增加,管汇温度不断升高,而当保温层厚度超过50mm后,整个管汇温度升高幅度变小。     

深海钻井立根排放装置模型样机设计

通过对国内外钻杆排放装置的结构和关键技术进行研究,设计了一种海洋平台二层台立根排放试验装置,完成了机械系统的总体方案和各部件的结构设计。     

深水钻井立管清洗

主要介绍了深水钻井隔水管清洗的原理和标准要求、清洗所用设备、清洗操作过程及安全注意事项。通过高压水冲洗前、后的对比可以得出,对于锈蚀严重的管道内壁,高压水冲洗之后还需进行表面除锈。     

放空立管放空时扩散范围研究

放空立管最为保护管路的重要设备,对保证管路正常运行,降低管道危害具有重要的意义。基于现有的放空设备,采用分析软件PHAST和OLGA对不同风速下计划放空和紧急放空时天然气的扩散范围进行了模拟计算。获得了软件模拟条件下,天然气放空时扩散范围的规律。风速越高扩散范围越大;相同风速下,紧急放空比计划放空高浓度范围更大。计算范围规律的确定为放空立管扩散计算提供了思路。     

柔性管中聚酰胺11的蠕变行为研究

应用于海底油气生产的柔性管要求其内部能够承压和耐热,聚酰胺11材料是最佳选择。但是柔性管长期在高压、高温环境中服役,柔性管中的PA11材料会出现老化降解。为此,本研究通过蠕变试验研究了温度、应力、校正固有黏度(CIV)对柔性管中PA11材料蠕变行为的影响。基于蠕变试验结果,建立了包含试验应力、持续时间以及绝对试验温度影响的PA11的蠕变模型,该模型可用于描述PA11材料蠕变响应行为随温度、应力水平和修正固有黏度的变化。蠕应变分析结果表明,PA11材料的蠕变响应具有很强的应力和温度依赖性,当CIV一定时,蠕变应变随着应力水平和温度的升高而增加。     

用于柔性管的注射模具

正用于注射模塑用于可挤出管的柔性套管本体的注射模塑装置,包括凸模具部分和凹模具部分,该凹模具部分与凸模具部分相组合形成用于在它们之间形成柔性套管本体的套管本体腔体。套管本体腔体沿纵向方     

海底输油管线硫化橡胶立管研制成功

我国海洋采油平台目前应用的输油立管均为钢管 ,易附着贝类及藻类 ,冬季易结冰 ,造成管件腐蚀 ,使用寿命短。河北欧亚特种胶管有限公司充分利用新型外包覆材料 ,增加橡胶保护层 ,日前研制出海底输油管线硫化橡胶立管。该产品具有抗冲击力强、耐磨、耐腐蚀等特性 ,拉伸强度为1 3MPa ,胶层粘附强度达 5MPa。用户使用证明 ,在相同环境下海底输油管线硫化橡胶立管比钢管使用寿命延长 1倍以上海底输油管线硫化橡胶立管研制成功