含气孔缺陷球形压力容器极限载荷的研究

为寻求气孔对球形压力容器极限载荷的影响 ,通过弹塑性有限元法和极限分析方法 ,对含气孔缺陷的球形压力容器极限载荷进行了计算 ,得出含气孔缺陷球壳极限载荷随气孔的长短轴比A/B ,相对深度 2C/T的增大而减小的规律。同时分析了其塑性区扩展过程和失效模式 ,得出两种塑性失效模式 :含小气孔 (A/B和 2C/T均小 )球壳失效模式是整体破坏 ;含大气孔(A/B和 2C/T均大 )球壳产生局部塑性铰 ,其失效模式是局部泄漏。最后 ,把气孔影响球壳极限载荷的多种因素化简为无量纲参数G0 来反映气孔缺陷的特征 ,并以G0 来拟合极限载荷计算公式。     

含腐蚀凹坑缺陷管道的极限载荷研究

腐蚀凹坑是石油与天然气输送及石化管道常见的缺陷之一 ,会使管道产生应力集中 ,抗疲劳载荷能力降低。为寻求腐蚀球形凹坑对压力管道极限载荷的影响 ,用有限元弹塑性分析法和试验方法 ,对含腐蚀球形凹坑缺陷的压力管道进行研究 ,得到了含不同球形腐蚀凹坑缺陷压力管道在内压和弯矩联合作用下的极限载荷。试验研究证明 ,在内压和外弯矩作用下 ,腐蚀球形凹坑底部应变值最大 ,并首先屈服 ,试验测定载荷 -应变曲线与有限元计算的基本一致 ,最大误差为 7 3 2 %。腐蚀凹坑半径相同时 ,管道的极限载荷随凹坑深度的增加而降低 ;而凹坑深度相同时 ,极限载荷随凹坑半径的加大而降低。     

含局部减薄缺陷管道的极限载荷与安全评定

运用正交实验设计和弹塑性有限元分析相结合的方法 ,对含局部减薄缺陷压力管道的极限载荷进行了研究 ,分析了局部减薄缺陷对管子极限载荷的影响因素。研究结果表明 ,缺陷的深度是管子极限载荷 (内压和弯矩 )的主要影响因素 ,而缺陷的周向长度和轴向长度分别对管子的极限内压和弯矩的影响较小。据此研究结果 ,提出了含局部减薄缺陷压力管道在内压和弯矩联合作用下的安全评定方法     

压弯载荷下底部减薄三通塑性极限载荷分析

采用有限元分析软件ANSYS,对常见等径三通进行数值模拟分析,求得内压与弯矩联合作用下的塑性极限载荷有限元解;研究了不同比例内压、面外弯矩联合载荷作用下,底部减薄尺寸对三通失效模式和极限承载能力的影响。研究结果表明,无量纲化的底部减薄深度c≥0.4时,缺陷的存在才会对三通极限承载能力有显著影响。内压较大时,轴向减薄尺寸是造成底部塑性失效的主要因素。通过对大量算例的拟合,提出了压弯联合载荷作用下含底部减薄三通的塑性极限载荷工程估算公式。     

组合载荷下含缺陷管道的工程评定技术研究

制造和使用过程中管线不可避免地会存在各种缺陷 ,而且空间布置的管线导致管线受载复杂 ,当介质在高温、高压、易燃、易爆时必须要确保管线的安全运行 ,因此必须对含缺陷压力管道进行安全评定。鉴于此 ,就空间含缺陷管道评定中所需的极限载荷和Lr 参量进行了研究 ,基于净截面垮塌准则和Von -Mises屈服准则 ,推导了空间含缺陷管道在拉伸、弯曲、扭矩和内压组合载荷下的极限载荷方程 ;针对组合载荷作用下的含缺陷管道提出了求解Lr 参量的联立方程法、通用加载方程法和工程图解法。对现有国内外规范进行了补充和完善 ,对含缺陷管道的失效评定具有重要意义     

考虑裂纹影响的海洋管道极限弯曲载荷分析

焊缝的裂纹容易使管道产生应力集中,使得海管在卷管铺设过程中承受弯曲载荷的能力大幅降低。利用有限元软件模拟了有裂纹海管在受到弯曲载荷作用下的变形,对含不同裂纹角的海管进行了分析,其结果与采用Miller计算方法和Zahoor计算方法得到的结果吻合。对有限元计算得到的多组数据进行了函数拟合,得到了有裂纹海管的极限弯曲载荷表达式。     

钻井隔水导管临界载荷及弹性稳定性研究

从海上钻井实际出发,假定隔水导管为一端嵌固、一端铰支约束的典型受力杆件,根据能量守恒准则和弹性稳定性理论,推导出了在有端部集中载荷及自重均布载荷联合作用下其临界载荷的计算方法,并对不变刚度结构和变刚度结构两种不同组合形式的隔水导管的临界载荷进行了实例计算与分析。对于自升式平台钻井隔水导管,采用本文提出的模型及方法求解其临界载荷,这在原理上和技术上都是可行的;在现场作业中,采用本研究方法中的变刚度结构隔水导管组合形式是可操作的。这些研究成果对于进一步提高海上钻井作业的安全性以及合理使用现有设备和降低成本均具有一定的指导意义。     

含腐蚀缺陷燃气管道极限载荷的有限元分析

利用有限元弹塑性分析方法,对含腐蚀缺陷的燃气管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对燃气管道极限载荷的影响.并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及美国机械工程师学会标准ASME B31G计算的结果进行对比,证明采用有限元方法分析腐蚀缺陷管道的可行性.     

含腐蚀缺陷燃气管道极限载荷的有限元分析

本文利用有限元弹塑性分析方法,对含腐蚀缺陷的燃气管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对燃气管道极限载荷的影响。并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及ASME B31G计算的结果进行对比。     

弯管塑性极限载荷分析

利用Von-Mises屈服准则,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩与扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或3个载荷共同作用下的塑性极限载荷.有关实验验证了理论的正确,为充分挖掘弯管的塑性极限承载能力提供了理论依据,也为研究有缺陷弯管塑性极限载荷提供了方法.     

抽油机设计模型示功图的研究

模型示欢图是指在抽油机正常工作条件下，能包容该机型各种工况，使抽油机的各项动力性能指标受到最恶劣工况考验的示功图。以现场实测示功图为基础，运用多元统计分析理论，结合理论研究成果和现场经验，给出了一种能预测在正常稀油抽汲工况下油井地面示功图参数的方法。为在抽油机设计中充分利用各构件和减速器的额定承载能力，提出在最大下泵深度只受抽油机结构承载能力的制约、减速器额定输出轴净扭矩利用率最趋近于１且小于１．１的工况来确定模型示功图。     

基于半刚性连接的石油井架安全承载性能研究

焊接是石油钻机井架钢结构主要的节点连接方式。对石油井架结构进行安全评定和仿真计算时,传统上大都按照刚性节点处理,忽略了焊接节点半刚性连接对于井架结构整体承载性能的影响。通过建立半刚性连接的石油井架钢结构节点构造模型,计算焊接节点单元初始刚度,完成了空间框架结构半刚性节点弯矩与转角的力学描述。结合有限元法,运用双向变刚度零长度螺旋弹簧模拟节点半刚性,实现了相同边界条件下刚性和半刚性井架有限元仿真计算。对比结果表明,刚性和半刚性连接对于井架竖向荷载作用下的位移变形与应力影响不大,但横向荷载作用时.计算结果表现出明显的差异性。由此提出,对在役井架承载安全评定时,除考虑竖向荷载外,还应充分考虑风载、管柱靠力等横向荷载作用时焊接节点的半刚性影响。该认识成果为大型钢结构半刚性力学研究和石油井架安全评定提供了新的思路。     

重油催化装置高负荷运行操作优化

为确保催化裂化装置在高负荷下安全平稳运行,又不能降低装置产品收率,就必须对油剂的初始反应条件、剂油比、烧碳强度等条件进行调整。使得实际加工负荷达到设计的130%,并取得较好的总液收率。     

丙烯氨氧化制丙烯腈XYA-5催化剂的性能评价

在实验室流化床评价装置上,评价了丙烯氨氧化制丙烯腈XYA-5催化剂的性能,并与同类型先进C-49MC催化剂进行了负荷对比实验。结果表明,在氨烯质量比为1．15-1．20、空烯质量比为9．3—9．5、催化剂负荷（丙烯与催化剂的质量比）为0．08～0．09、反应压力为0．06MPa、反应温度为430～440℃的条件下,丙烯转化率大于97％,丙烯腈收率大于81％,XYA-5催化剂表现出与C-49MC相近或略优的催化性能。     

裂解俄罗斯石脑油工艺参数的优化

简要介绍了辽阳石化公司裂解装置原料的变化情况,在小型裂解实验装置上模拟工业裂解炉工艺条件,考察了90％～110％生产负荷条件下蒸汽和原料混合石脑油的稀释比及裂解温度对于乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率的影响.结果表明,稀释比为0.55时,对乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率均最适宜;裂解温度越高,乙烯收率越高,而丙烯收率降低,综合考虑,裂解温度选择840℃较合适;生产负荷低时乙烯收率高些,丙烯收率低,选择100％ ～ 110％生产负荷较合适.将实验选择的优化工艺参数用于GK-Ⅵ型裂解炉操作时,考虑裂解原料轻质化趋势及裂解炉运行标定结果,把裂解温度提高到845℃,可使乙烯收率提高0.5个百分点.     

机械密封的载荷.比载荷和载荷系数

介绍机械密封常用的密封面载荷、比载荷和载荷系数。在实际中有人常将载荷与承载能力，比载荷和比压，载荷系数和平衡比混淆不清，因此有必要澄清这些概念，明确它们的意义和用处。此外，还对润滑流体膜的形成和抑制进行了讨论，并列举算例加以说明。     

刚性球体三维入水冲击数值仿真

为研究球体入水冲击载荷特性，并进一步研究相似准则及各参数的影响，使用CFD方法和重叠网格技术对刚性球体入水问题进行数值仿真，分析不同比例完全相似的球形结构体在不同入水角度和入水速度等多种工况下的冲击载荷特性。结果表明：采用控制变量法在一定参数范围内入水冲击载荷峰值与球体半径的2次方、入水速度的1.5次方和入水角度的0.6次方依次成比例；在质量和速度耦合分析中入水冲击载荷峰值与入水速度的1.5次方和质量的0.5次方的乘积近似成比例。研究结果可为模型试验提供参考，为从模型数据计算实型数据提供计算法则。     

关于套管柱井口装定问题的再认识

针对石油钻井工程中套管柱井口装定载荷的设定和控制方法存在的缺陷,对套管柱受力情况进行了分析,认为在固井水泥浆候凝期间,井下套管柱所受外力存在不确定性,不能据此计算井口装定载荷,相关的行业标准亦存在缺陷。分析了影响和限制井口装定载荷的各项因素,认为井口装定载荷只要满足一定的区间要求即可,实际工作中可以直接设定,使其略大于自由套管段的重力。根据自由套管段在水泥浆候凝期间受力和变形情况,提出了控制套管柱井口装定载荷的实用方法:通过公式可以计算出在水泥浆稠化前和装定后两种状态下自由套管段实际变形长度的差值?L;在水泥浆稠化前将套管柱从坐放位置上提?L;到最后一级注水泥作业水泥浆凝固后,再将套管柱和套管悬挂器坐放到位。该井口装定方法对不同井型、不同类型的套管悬挂器以及单级和分级注水泥工艺都适用。     

游梁式抽油机节能新技术探讨

针对游梁式抽油机能耗大,工作效率低的问题,提出游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化抽油机结构的基础上,通过改变电动机的工作特性和增加抽油机转动惯量的办法降低抽油机周期载荷系数。指出影响使用高转差率电动机的游梁式抽油机节能的主要因素是抽油机的冲次、电动机转差率和旋转件的转动惯量。采用高转差率电动机,并增加旋转件的转动惯量,是综合提高游梁式抽油机节能效果的有效途径。     

游梁式抽油机扭矩曲线平衡测试新方法

针对常规游梁式抽油机扭矩曲线平衡法中扭矩因数不准确的缺点,提出了一种仅依赖于实测悬点位移时间序列的扭矩曲线平衡测试新方法。推导了基于四连杆尺寸比值的悬点位移公式和扭矩因数表达式,给出了游梁式抽油机抽油泵装置能正常工作的四连杆尺寸比值范围,得到了基于实测悬点位移时间序列的扭矩因数计算方法。验证计算表明,这种扭矩因数计算方法有较高的精度。根据扭矩因数和悬点载荷计算得到扭矩曲线,从而可以判断抽油机的平衡状况。结合实例,给出了这种方法的具体应用。