海洋平台桩管预制对接自动焊技术应用研究

海洋平台桩管的焊接一直采用手工焊，焊接效率低，劳动强度大，作业环境恶劣，针对这一情况。深入分析了桩管对接预制施工条件和技术要求．提出了将自动焊专用设备应用于海洋平台的桩管焊接。文章介绍了自动焊设备的组成、在桩管预制现场应用的准备工作及自动焊实施情况。应用结果表明，该自动焊设备能够满足桩管预制现场的焊接技术要求，技术先进适用，焊接效率高，速度快，成本低。     

连续管管-管对接打底焊试验研究

打底焊对连续管管-管对接焊缝的内成型起着决定性作用,打底焊质量是整个焊缝成型及性能优劣的基础。对直径25.4~50.8 mm,壁厚在2.11~4.44 mm的连续管在其他参数不变的条件下,通过单参数变化,进行了焊接电流、坡口形式及壁厚尺寸对焊缝成型质量的影响规律进行试验研究。结果表明,当壁厚小于3.5 mm时,采用V形坡口焊接,可获得平整的内成型;对于壁厚大于3.5 mm的连续管打底焊时,采用V形坡口很难获得平整的内成型,需采用U形坡口。     

移动式LNG取样技术研究及应用

LNG是重要的能源商品,在生产和贸易过程中均需要进行质量检测控制,我国LNG加气站等小型LNG产业发展迅猛,但是缺乏实用的取样技术。针对这个问题,研制了移动式LNG取样系统,并对移动式LNG取样系统进行了应用研究。结果表明：采用移动式LNG取样系统连续11次取样获得样品的组成分析结果一致性满足GB/T 13610—2020 《天然的组成分析气相色谱法》的要求,说明移动式LNG取样技术适用于LNG加气站,可采用该技术开展LNG加气站取样,进行质量检测控制。     

自动管具举升系统的研制及应用

为有效解决钻井现场管具上钻台和甩钻作业中存在的工人劳动强度大、危险系数高以及作业效率低等问题,研发了自动管具举升系统。该系统通过采用调节式钻井管具排放架、倾斜机构、管具推出机构、四连杆滑块机构和推送小车等,实现了钻井管具在地面与钻台面之间的自动、安全、高效举升与甩钻自动化智能操作。采用遥控技术及PLC逻辑控制技术,以PLC为核心,主控制器辅以软件程序的数字控制系统,操作模式分为无线遥控和有线控制2种,作业时,操作人员在离猫道有一定安全距离的地方操控整个系统,避免了管具举升过程中由于管具意外滑落伤人事故的发生,满足钻井设备HSE的要求。现场应用结果表明,该系统技术先进、结构合理、自动化程度及工作效率高;可显著减轻现场工人的劳动强度,实现管具处理的无人化作业,安全性好。该系统的研制为钻井现场提供了一种自动化程度高且安全高效的作业设备。     

海洋平台桩管自动焊工艺研究与应用

开展了船用钢DH36的自动焊工艺研究,提出了以药芯焊丝气保护焊接为核心,采用桩管2G对接的自动焊设备及配套的工艺技术,开发出高效稳定的自动焊工艺的设计思路,并付诸于实施,有针对性地解决了海洋平台桩管焊接效率低的现状.首先简要介绍了模块化设计的新型桩管自动焊设备,而后详细地论述了焊接工艺开发、工艺的现场应用及应用效果等,...     

LNG储罐9Ni钢焊接接头射线检测试验研究与工程应用

9Ni钢具有良好的机械性能、可焊性以及低温韧性,已广泛应用于LNG低温储罐。但由于LNG储罐焊缝余高的存在,9Ni钢材料的焊缝和母材对射线的吸收性不同,常规胶片技术的底片质量往往难以满足标准要求,给射线检测带来很大的困难。文章通过对数字射线技术和常规胶片技术进行成像效果比对与分析,得出了数字射线技术的成像质量优于胶片技术的结论,再通过合理的工艺设置,成功解决了9Ni钢焊接接头检测难题。此外,文章还以某容积为20万m³的LNG低温储罐为例,对数字射线技术在LNG安装工程项目中的应用情况进行了介绍,应用结果显示,数字射线技术在成像质量和检测工时两个方面具有显著优势,有望得到进一步的推广应用。     

连续管管-管对接自动焊技术研究

为了提高连续管管-管对接焊的焊缝性能,得到高质量的对接焊缝,在分析连续管管-管对接焊方法及特点的基础上,对钨极、保护气体以及填充材料的选用原则和焊前准备工作做了简单介绍,并结合连续管自身特点和焊接工艺,提出了采用多层多道焊控制线能量、层间温度,加速冷却及热处理等措施,达到焊缝晶粒细化、改善焊接接头性能的目的。最后指出,目前国内连续油管的对接自动焊技术仍不成熟,还需要继续加大研究,不断完善。     

基于流场分析的Y型对接式压裂管汇布局研究

为提高压裂管汇的使用寿命,在传统的直角对接式布局基础上,设计了一种Y型对接式压裂管汇撬。运用Eulerian-Lagrangian方法与流体分析软件,分析获得不同结构参数下Y型对接式压裂管汇的流场压力、流场速度、冲蚀分布规律,并对Y型对接式布局进行优化。研究表明,随着对接角的增大,Y型对接式压裂管汇的流场压力、速度分布越不稳定,最大冲蚀速率随之减少,平均冲蚀速率随之增大; 在对接四通拐角处设置过渡倒圆后,随着倒圆半径的增大,最大冲蚀速率及平均冲蚀速率随之减小; 在对接角45°、倒圆半径20 mm时,最大冲蚀速率减小37.6%,平均冲蚀速率减少49.7%; Y型对接式压裂管汇的冲蚀速率比直角对接式结构有显著减小,提高管汇使用寿命。     

连续管焊接工艺及接头性能研究

根据连续管结构特点开发了专用工装及优化的焊接工艺,并对焊接接头的强度、塑性、硬度、耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,连续管对接接头的热影响区中总存在不同程度的软化,该软化区的存在使得接头断裂于焊缝附近,同时接头的强度降低.采用专门开发的水冷焊接工艺可以明显改善软化程度,接头强度下降幅度降低.接头的弯曲、压扁试验结果表明焊接接头具有良好的变形能力.在28％HCl模拟溶液中焊接接头的腐蚀速度很快,由于材质的不同及结构特点的影响,焊缝的腐蚀速度明显高于母材及热影响区.     

连续管全位置自动对接焊工艺和接头性能研究

为了进一步提高连续管在油田现场的使用价值和经济效益,设计了一种连续管全位置自动对接焊(自动TIG焊)工艺。采用该焊接工艺对Φ38.1 mm×3.4 mm规格CT80连续管进行了管-管对接焊,并对其焊接接头的强度、塑性、硬度及疲劳寿命进行了检测。检测结果表明,采用该焊接工艺获得的连续管管-管对焊接头,其内外焊缝成形良好,具有优良的强塑性和抗弯曲变形能力,具有较高的疲劳寿命,能满足作业现场的使用要求。     

海洋平台导管架桩管自动焊工艺及应用

为改变海洋平台导管架海上安装桩管焊接工作量大、效率低的现状,开展了自动焊工艺技术的试验研究。文章从焊接方法的选择、焊接工艺试验、工程应用等方面论述了针对桩管常用的D32和E36高强船用钢,采用自保护药芯焊丝进行自动焊的研究内容。试验结果及现场应用表明：该方法效率高,抗风能力强,接头性能完全满足工艺规范的要求。     

钻井管柱自动输送装置的研制与应用

为有效解决目前我国石油钻井现场在钻杆、钻铤及套管等钻井管柱上、下钻台作业过程中存在的钻工劳动强度大、危险系数高及效率低等问题,成功研制出钻井管柱自动输送装置。该装置采用成对抓取机械手与双摇杆起升结构实现对钻井管柱的自动抓取与输送。钻井现场试验结果表明,该装置可在手动与无线遥控2种操作模式下,成功实现钻井管柱在地面与钻台面之间的自动、安全、高效、往复输送,从而取代钻工完成起、下钻井管柱的高强度作业,提高作业效率。     

LNG接收站BOG处理系统工艺及控制研究

分析了液化天然气(LNG)接收站蒸发气(BOG)的来源,对BOG需处理量进行了计算,得出：在卸船工况及非卸船工况下的BOG需处理量分别为15.837 t/h和2.863 t/h。研究了BOG处理系统的组成和再冷凝工艺,通过提高再冷凝换热效率、将低压BOG直接外输、控制储罐压力等方式,对再冷凝工艺及BOG处理系统进行了优化。分析了进入再冷凝器的BOG所需的LNG量、再冷凝器液位、再冷凝器顶部及底部压力等参数。利用调节器调整进入再冷凝器的LNG流量;通过调节阀门PV02A/B的开度控制再冷凝器底部压力;通过调节BOG压缩机负荷调整再冷凝器液位,实现液位控制的优化。     

定时自动清管投球装置研发及应用

主要阐述了一种油田输油管线清蜡用定时自动投球装置的研发和设计,该装置现场试验获得成功,经济效益显著,为油田自动化、数字化管理打下了坚实基础。     

火炬自动点火控制系统改造及应用

为达到消灭长明灯、控制火炬科学燃烧、节约能源、保护环境、确保安全生产的目的,分析了1号火炬自动点火控制系统的设计缺陷和存在的问题,提出了该系统改造的技术要求及实施方案,介绍了火炬自动点火控制系统的构成、控制原理及工作过程.实际应用证明,控制是稳定的、可靠的.     

钻机鹅颈管对接全熔透焊接方法的探索及应用

为了保证钻机水龙头鹅颈管对接全熔透焊缝的焊接质量,提高一次探伤合格率,通过对焊接过程中的手法、技巧、焊接电流、电压、焊接速度以及主要操作流程等的反复实践,总结出了一套行之有效的单面焊双面成形焊接操作方法。采用此方法焊接的鹅颈管,经RT检测均未发现超标缺陷,焊缝内部质量和外观质量都达到了设计要求,成功地解决了鹅颈管焊接质量不稳定、一次探伤合格率低的问题,提高了生产效率,降低了生产成本。     

膨胀管关键技术研究及首次应用

膨胀管技术作为一种新兴技术越来越受到石油工程界的重视,采用该技术可以改善现有井身结构以及增大完井井眼直径,利于后续的钻井及采油工程作业。运用有限元模拟方法对膨胀管技术的重点和难点即膨胀锥和连接螺纹进行了研究,设计了膨胀锥模型和膨胀套管连接螺纹,确定了膨胀锥的几何形状、尺寸、锥角以及连接螺纹的形式、形状、密封面、扭矩台肩。通过2口井的膨胀管技术现场试验,成功地验证了膨胀管技术在现场应用的可靠性,为今后在石油钻井及完井过程中优化井身结构、减少井下复杂情况、增大完井井径及套管修复,提供了一套最新的解决方案。     

新型LNG加热气化装置的结构设计及试验研究

LNG加热气化装置是LNG输配应用系统中不可或缺的重要设备。为此,论述了烟气自击回旋湿式LNG加热气化装置的结构布置,设计研究了该装置的燃烧加热和烟气循环系统、烟气循环和工质流程系统、水系统等,其中气流旋水子、燃烧室内外筒、锥形烟气喷口、烟气再循环系统和自动注水系统等都是具有自主知识产权的创新设计。为检验该装置的性能,还研究设计了装置试验系统。试验结果表明：烟气自击回旋湿式LNG加热气化装置在实验室试验中获得成功,装置结构合理、技术先进、热效率高,其技术经济优越性已得到鉴定和认可。     

自动排绳(管)装置的设计与研究

设计了一种来复丝杆式自动排绳(管)装置,通过链传动机构、来复丝杆、导向滑块、导向头等保证入绳(管)角度和自动变换绳(管)的排列方向,实现自动排绳(管)。现场应用表明,该装置实现了钢丝绳、管线和电缆在滚筒上整齐有序地自动缠放,消除了安全隐患,提高了作业的安全性和工作效率,延长了钢丝绳、电缆、管线的使用寿命。