管束偏心分布热交换器管板应力分析

以某管束偏心分布的热交换器管板为研究对象,应用ANSYS分析了热-机械条件下该异形管板的温度场及应力场,并根据ASME规范第Ⅷ卷第二册对结构的关键部位进行了应力分类及强度评定,为异形管板的设计和安全评定提供了可靠的依据。     

微机在容器开孔放样中的应用

本文介绍了两个容器开孔放样的程序。它们分别适用于圆筒上垂直、斜插接管开孔和锥体上接管开孔。     

天然气输气场站压力容器在线运行维修

目前压力容器在我国进行的检验维修,基本上都是在装置或场站停产的情况下进行的.2008年,某输气单位在线运行的天然气输气汇管经检验发现在偏心锥体上存在数条裂纹缺陷,经超声波定位检测深度最深为3.0 mm,存在能否在运行的状态下进行维修的问题.根据压力容器产品质量证明书和图纸对偏心锥体上产生的裂纹进行分析,对不停输情况下的设备运行最大压力进行计算和不进行热处理是否可行进行验证,认为输气汇管在线运行维修完全有可能.     

聚丙烯高压袋滤器锥体的制造与检验

高压袋滤器是Spheriazone 450 kt/a聚丙烯工艺装置中的关键设备之一,制造精度要求高,难度大,其中锥体的成形是高压袋滤器制造的核心工序,也是制造难点。文章对设备制造中锥体的成形方法、需要严格控制的几何尺寸及检验方法作了较详细的叙述。     

一种异形封头制造新技术与方法

介绍了罐式集装箱异形封头针对性满足罐体的承压、缓冲、增大储运容量等需求的设计理念,和常规封头制造技术无法完成异形封头所需的一次压制成型、自动修复鼓包褶皱点等技术限制以及无法完成异形封头制造的技术现状。针对罐式集装箱的结构与容器要求,提出一种异形封头的制造技术与方法。该制造技术与方法使具有3层形状变形而增大封头容量的异形封头或具有一定伸缩空间的弹性可变形的异形封头成为可能。采用这种新技术制造异形封头可降低封头自重,延长其使用寿命,缩短制造周期,提高生产效率,降低成本,具有推广应用价值。     

大锥体瓣片制造

大口直径φ≥3400毫米以上的锥体,因受运输条件的限制,要以瓣片即分片形式出厂。这种锥体瓣片的制造质量,将直接影响施工单位的现场安装质量,所以本文着重介绍大锥体瓣片在生产厂的制造情况。     

偏心胀管器整形过程中的力学行为

由冲击力学确定了顿击器对大庆地区常用的修井工具--偏心胀管器的顿击力大小,利用Ansys有限元分析软件对偏心胀管器进行了顿击的数值模拟计算,以研究确定井况下顿击工作时偏心胀管器的受力情况。对计算结果进行分析认为,现有的偏心胀管器在工作中足够安全,但是由于偏心引起的横向作用和冲击的扰动,会对顿击器产生影响。     

全密度反应器C-4001的制造工艺技术分析

全密度反应器由球体、锥体、筒体、裙座及其它附件组成,球体、锥体、筒体需要进行多种厚度过渡,筒体与裙座连接为异种材料焊接,制造安装质量要求高,机加工精度要求高,制造安装难度大。若制造厂内整体制造,运输将严重超限。因此,该设备制造按厂内分片(段)制造、下净料,现场组焊、热处理、检验合格的方式进行。     

强度不合格在役大口径三通修复方法研究

天然气站场大口径三通制造过程中热处理工艺不合格易造成三通强度不合格。针对强度不合格的在役三通,提出了异形环氧钢套筒修复技术。将三通本体强度不合格和三通环焊缝缺陷问题结合处理,提出了分级修复方法。为确定最优的异形环氧钢套筒修复尺寸并揭示其对修复效果的影响规律,对两种不同支管管径的大口径三通分别进行了6种异形环氧钢套筒修复方式的有限元模拟分析。研究发现：异形环氧钢套筒盖住三通环焊缝的修复方式优于未盖住三通环焊缝的修复方式,盖住环焊缝200 mm的修复方式为异形环氧钢套筒的最优修复尺寸。     

一种偏心圆锥管热交换器管箱施工方法

偏心圆锥管热交换器管箱是热交换器常采用的一种结构形式。本文对偏心圆锥管热交换器管箱施工方法进行分析,总结出操作简单、装卸方便、安全可靠的施工方法,满足了热交换器生产需要。     

裂化催化剂生产装置高温部位腐蚀控制技术

根据中国石油化工股份有限公司催化剂长岭分公司在裂化催化剂装置上积累的腐蚀控制技术经验,总结了近年来在裂化催化剂装置高温部位的防腐措施及运用效果。实践经验表明:焙烧炉进出料箱及其附属管件、转动筛壳体、焙烧炉出口旋风分离器等部位采用310S材质;成胶反应器及胶体中间罐采用衬胶罐形式,并采用带钢结构骨架的玻璃钢搅拌罐;饱合器入口线采用哈氏合金材质;焙烧尾气喷淋水管采用衬四氟管,喷淋水泵选用石墨泵和衬氟泵;焙烧尾气小饱合器锥形顶盖及喷淋水喷枪采用HC276材质,喷嘴采用F46材质,喷枪连接软管采用衬四氟金属软管等。所选材料解决了裂化催化剂装置高温部位腐蚀泄漏频繁问题,均能达到良好的防腐效果。     

星形喷嘴射流的破岩特点

在淹没和非淹没条件下对星形喷嘴射流的破岩能力进行了实验研究。结果表明，在非淹没条件下，星形喷嘴射流的破岩能力高于常规圆形喷嘴射流；在淹没条件下，当喷距小于10倍喷嘴直径时，星形喷嘴射流的破岩能力较圆形喷嘴射流弱，但是当喷距达到10～16倍喷嘴直径时，星形喷嘴射流的破岩能力明显高于圆形喷嘴射流。据此可将星形喷嘴应用于牙轮钻头，替代圆形喷嘴，以提高钻井清岩和辅助破岩效率，达到提高钻井速度的目的。     

深海浅层非成岩天然气水合物喷射破碎压控滑套的研制

为了解决海洋天然气水合物固态流化开采过程中射流喷头作业过程不可控、不可重复使用且需要多次起下钻柱等问题，基于节流压降原理与天然气水合物固态流化开采工艺，针对深海浅层非成岩天然气水合物的特点，设计出了一种可控制射流喷头开启与关闭且作业过程不受水深和井深影响的压控滑套，并对其进行了仿真分析与室内实验评价。研究结果表明：①所研制的压控滑套入口处锥面角度越大，滑套所产生的压降与轴向力越大，但钻井液对锥面的冲蚀越严重，因此综合考虑上述因素，滑套锥部角度选择30°为最佳；②钻井液通过滑套的流量越大，滑套内部产生的压降与滑套轴向力越大；③验证实验表明，在钻井液的作用下滑套能够滑动并开启射流喷头，喷头的全开启流量为833 L/min，与设计流量的误差值为4.13%；④试压实验表明，压力滑套内部压力的变化不能驱使滑套运动，有效地验证了其工作状态不受环境压力的影响。结论认为，该工具的研制和应用将有助于促进海洋天然气水合物固态流化开采技术的进步。     

气动旋流雾化原油喷嘴雾化特性的实验研究

鉴于提高原油加热炉燃烧器的燃烧效率对油田节能降耗有着重要的经济意义 ,开发了新型内混式气动旋流雾化原油燃烧器喷嘴。为了评定喷嘴的雾化特性 ,在不同雾化压力下 ,应用可适性相位多普勒激光测速仪 (APV系统 )对喷嘴雾化场进行了实验研究。结果表明 ,在气液质量比小于 0 1、雾化压力 0 4MPa时 ,雾化液滴的索太尔平均直径小于 2 4 μm ,粒径分布较均匀 ;在雾化场中 ,沿半径方向浓度呈钟形分布 ,可明显改进喷嘴的燃烧性能。与其它气动雾化喷嘴相比 ,这种喷嘴需要的雾化气量小 ,尤其适用于边际油田或无配套蒸汽锅炉的原油加热炉燃烧器     

喷洒塔性能的研究

在内径475mm的有机玻璃塔内,采用两种不同口径的实用空心锥压力喷嘴,对喷洒型气液接触过程的流体力学和传质特性进行测定。研究了空气、氨-水吸收系统的传质速率,得到每个喷头所相当的气相总传质单元数与气、液流速及喷洒高度之间的关联式。还根据试验数据对壁流问题进行了探讨,指出当采用空心锥喷嘴时,喷洒塔内的壁流效应不可忽视。     

Ф73mm井下节流嘴流场仿真分析

井下节流器是一种应用较广的控制气井生产的装置。不同配气量下节流器的节流嘴长度需要保持定值,以方便、简化节流器的设计与加工。采用流场分析理论,借助流体分析软件,建立节流器节流分析模型,分析不同节流嘴直径、不同节流压差、不同节流嘴长度、不同节流前压力对节流流场的影响,以寻求节流嘴的最佳结构参数。     

粒子冲击钻井钻头喷嘴流场数值模拟研究

为了考察粒子冲击钻井过程中,粒子流经钻头喷嘴的加速过程和流场分布规律,应用Fluent对粒子进入喷嘴后的流动进行数值模拟研究。运用标准κ-ε双方程模型,对双锥度喷嘴粒子射流流场进行仿真模拟,分析了射流压力、围压、粒子直径和粒子质量浓度等因素对粒子射流流场的影响。结果表明,粒子射流加速主要发生在喷嘴收缩段,在等速核前缘速度达到最大。粒子喷射速度和单位时间内通过喷嘴的粒子动能随射流压力增大而增加;粒子浓度越大,单位时间内通过喷嘴的粒子动能越大,破岩效率升高,但粒子浓度过大会导致其流动性差,反而不利于破岩。因此,粒子浓度对其冲击破岩效率的影响主要取决于破岩过程中哪种因素起主要作用。     

石油钻头自激振荡脉冲喷嘴真空扩散焊接工艺正交试验研究

针对石油钻头自激振荡脉冲喷嘴结构复杂和制造困难的问题,提出用“模压法分段成形加真空扩散焊连接”制造的新工艺。采用正交试验法,通过极差分析和方差分析,研究了扩散焊接温度、焊接压力和焊接时间等工艺参数对自激振荡脉冲喷嘴焊接接头抗剪强度的影响,确定了因素的主次顺序、因素的最佳水平组合及扩散焊接的最佳工艺参数。试验结果表明,当采用焊接温度1050℃、焊接压力120MPa和焊接时间20min的参数组合时,可获得强度高、致密性好和耐冲蚀的焊接接头,其抗剪强度≥750MPa。该研究可为选择石油钻头自激振荡脉冲喷嘴真空扩散焊接的最佳工艺方案提供依据。     

一种适用于普通PDC钻头的新型超高压流道设计

为了突破井下水力增压器只能与特制钻头配套使用的局限性,进行了适用于普通PDC钻头的新型超高压流道设计。根据高压管压力损耗计算,设计了新型分流结构,确定了导流管直径和长度;通过超高压水射流分析,优化了喷嘴结构、喷嘴圆锥段收缩角、喷嘴尺寸参数;通过室内系统测试,验证了不同压力下各部件及连接处的密封性能。由理论分析得知,分流机构上端的理论壁厚下限为3.1 mm,综合考虑施工流量和压力影响,设计超高压管道直径8 mm,配合高压软管长度400 mm,高压水射流喷嘴最大流量系数下的收缩角为13°,高压喷嘴出口段圆柱段的长度选取喷嘴出口直径的2~4倍。现场试验表明,新型超高压流道使平均机械钻速提高71.95%。研究得出,超高压双流道直联式流道系统的分流装置、导流装置、超高压喷嘴满足了现场作业要求,井下增压器直接与普通PDC钻头配合使用拓宽了其应用范围。      

高压水射流PDC钻头结构参数数值模拟研究

以中硬细砂岩为岩石材料,应用动态有限元法对高压水射流PDC钻头参数做了数值模拟研究。得出如下结论:(1)高压射流入射角对不同岩层存在最优值,对于中硬地层细砂岩最优入射角为40°;(2)PDC钻头钻进中钻齿所受扭矩随作用半径增大成指数规律增长,在硬地层钻进钻齿前倾角为-15°时破岩效果最佳;(3)采用直径1.8mm的高压小喷嘴射流能显著改善PDC钻头钻齿受力,避免钻齿冲击破坏,延长钻头寿命;(4)高压水射流与机械齿联合破岩时,喷嘴与钻齿相对位置对破岩效果有显著影响,喷嘴处于钻头外锥时,可均化钻齿受力,提高破岩效率。