SL225型水龙头提环的应力与变形有限元分析

针对目前广泛使用的SL225型水龙头提环存在的结构性安全问题,利用ANSYS软件对其进行了有限元分析,分别得出了3种载荷形式下的整体应力与变形规律。结果表明,载荷为1 500 kN时,强度远大于要求,变形小于0.670 mm;载荷为2 250 kN时,轴孔处应力略高,基本能满足强度要求,变形小于1.104 mm;在3 500 kN载荷下,多处应力过高,强度不满足要求,整个变形小于1.607 mm。     

SL675水龙头的研制

为超深井钻机配套作业的水龙头(承载能力6 750 kN,压力52 MPa)需进口,且交货期长,严重影响了国产超深井钻机的配套能力。为此,研制了SL675水龙头。该水龙头通过采用新技术、新工艺,克服了传统系列水龙头的质量大、温升高、漏油、更换密封困难等缺点,可使水龙头工作稳定、质量最轻及防止钻井液漏失。试验结果表明,SL675水龙头各项性能指标均达到设计要求,可满足超深井钻机配套作业的需要。     

SL675型高压重载水龙头设计研究

介绍了国产12 000 m钻机配套的SL675型高压重载水龙头结构组成和性能参数,重点从主轴承的设计选型、盘根密封装置、提环结构设计、适应低温环境等4个方面对设计要点和技术特点进行了论述,对我国研究及开发更大载荷的水龙头具有良好的借鉴和参考价值。     

修井动力水龙头疲劳有限元分析方法研究

基于Palmgren-Miner疲劳损伤累加理论,提出了一种与动力水龙头工作实际相符的疲劳寿命有限元分析方法。在考虑应力集中、零件尺寸、表面条件、腐蚀状态及载荷变化影响的基础上,确定了满足FEM 1.001规范的材料S-N曲线计算和修正方法。以提环为研究对象,采用该方法进行疲劳寿命有限元模拟。结果表明,提环疲劳寿命值高于动力水龙头服役周期工作总次数,提环疲劳寿命满足设计要求。     

SL120型水龙头疲劳试验研究与有限元分析

在钻井作业中,水龙头主要承受起下钻具、悬持钻柱、卡钻或遇阻时提拔钻柱以及排除井下事故等情况下复杂交变载荷的作用,极易发生疲劳破坏。鉴于此,根据SL120型水龙头使用工况,结合各构件材料的受力情况,通过试验获取主要构件材料的S-N曲线,并应用ANSYS软件的Workbench模块开展水龙头整体疲劳分析获取水龙头各构件的应力值,最终得到水龙头各零件的最小疲劳循环次数为1×10~7次,并将所得的循环次数与预期的最大循环次数对比,验证了水龙头的安全性。研究结果为该水龙头的结构优化和材料优选提供了理论依据。     

SL450水龙头提环三维有限元分析

分析了ＳＬ４５０水龙头提环三维应力场，并采用三维有限元位移法对危险截面处不同形态和不同深度表面椭圆裂纹的应力强度因子进行了求解，给出了应力强度因子沿裂纹前缘的变化规律。按有限元数值，拟合出了应力强度因子的近似计算式，为预测带裂纹水龙头提环的承载能力和剩余寿命，确定探伤周期，制定判废标准等提供了必要的断裂分析参数。     

基于Pro/E和ANSYS的提环实体建模与有限元分析

水龙头提环实体建模与有限元分析对其结构设计和性能改进十分重要.针对水龙头提环的受力状况和变形,利用建模功能很强的Pro/E软件来建立提环的三维实体模型,然后将模型导入ANSYS软件中进行有限元分析,对提环的整体应力和不同部位的形变量进行了有效的设计与仿真研究,其结果在工程实际中得到了较好的验证.     

SL170型旋转水龙头有限元分析及结构改进

为了研究SL170型旋转水龙头可能存在的结构安全问题,利用ANSYS Workbench软件对其进行了有限元分析,得到了试验载荷下的水龙头各部件的应力分布情况,根据API Spec 8C标准校核其强度。分析结果表明:水龙头的静强度符合规范要求。壳体和中心管部位出现了部分应力集中的现象,提环上部中截面应力水平较高,销轴截面剪切作用与压力耦合产生了应力分布不均。基于实际服役工况进行了疲劳寿命的预测,提出了结构优化思路,为此类水龙头的设计提供参考。     

CH400型水龙头负荷轴承早期失效分析

CH40 0型水龙头用于钻机中从事钻井生产 ,其负荷轴承的正常工作是钻井生产顺利进行的前提条件。西南石油局第二普查勘探大队在 CH40 0型水龙头的使用过程中 ,曾多次出现水龙头仅使用数十小时甚至几小时 ,即发生转动不灵或不能转动及发热严重等故障 ,造成了较大的经济损失。经拆检发现 ,是因水龙头的负荷轴承发生早期失效引起的。为解决这一问题 ,对 CH40 0型水龙头负荷轴承早期失效的机理进行分析 ,具有其现实意义。1　 CH40 0型水龙头负荷轴承早期失效1 .1　水龙头负荷轴承的基本情况CH40 0型水龙头负荷轴承为推力向心球面滚子轴承 ,其…     

含体积型缺陷钢管的剩余强度计算与水压爆破试验验证

采用几个国际上的主流评价方法分别对63根含体积型缺陷的低钢级钢管和X70高钢级钢管进行了剩余强度计算,并将计算结果与钢管实物水压爆破试验结果进行对比验证。针对低钢级钢管的失效压力预测,API 579-1的计算方法更为准确、安全,更适用于工程。修正ASME B31G计算方法的准确性仅次于API 579-1,但其计算结果的安全性与传统ASME B31G、BS 7910和PCORRC一样,都偏于危险。针对高钢级钢管的失效压力预测,ASME B31G传统和修正计算方法均较为准确、安全可靠。而API 579-1的计算结果偏于保守,BS 7910和PCORRC的计算结果分散性较大。     

流量检定装置比对试验及数据分析

为了有效维护生产井流量检定装置,提高流量检定能力,选取在主导实验室刻度合格的注入剖面流量计样本仪器,在使用单位流量检定装置与标准流量检定装置之间进行流量检定能力比对和验证。通过花瓣式比对,指出样本仪器在各比对装置上的最大误差;采用稳健Z比分数分析方法将检定结果分为满意、有差距和不满意三个区段,利用表格和曲线统计分析Z比分数在各区段的分布情况。根据Z比分数从小到大的顺序,对不同检定装置依次采取常规检测、提高精度和故障维修等措施,以保障流量检定量值传递持续有效。比对工作反映了各流量检测装置的运行状况,根据比对结果,各检定装置的使用单位能够制定科学的维修保养办法,以提升设备运行水平、提高流量的检定精度。     

SL3HB-100型往复泵阀箱强度有限元分析

用工程分析软件Pro/Engineer和ANSYS对SL3HB-100型往复泵阀箱的强度进行了有限元分析.通过分析,得到了阀箱的最大应力位置及其应力值,此位置与阀箱实际破裂时的位置一致.分析结果表明,阀箱在30 MPa压力下是安全的,可以正常工作.     

高压模拟试验舱的设计及强度分析

高压模拟试验舱能为海洋石油装备提供高压条件下的水密性检验、承压强度检验和疲劳检验,为海洋水下装备关键零部件的深水测试提供硬件条件。依据JB 4732标准设计了一种承压60 MPa的高压舱,依据其特点开发了高压舱分析软件。利用开发的软件对高压舱进行参数化建模和有限元分析,并依据分析结果对高压舱各部件的尺寸进行优化,同时利用单元生死技术对高压舱的焊接过程进行了模拟。分析结果表明,高压舱的最大外径4 786 mm,高度7 500 mm,圆筒体和封头材料选用35Cr Mo材料;焊接过程中高压舱径向膨胀2.233 mm,冷却时径向收缩4.583mm;焊接结束时高压舱残余应力为955 MPa,需进行时效处理以减小残余应力。     

数值试井解释应用流程及其正确性验证

UST数值试井软件功能强大,能完成复杂边界非均质油藏的多相流压力解释工作。该软件首次把相控建模引入到数值试井中,不仅把我国的地质精细描述成果很好利用起来,同时也有助于降低数值试井的多解性,提高解释的可靠性。根据数值试井解释时各种参数的内在关系,给出了数值试井的应用流程。通过与国外多个商业软件近200口井例的对比,验证了UST数值试井软件解释结果正确性,尤其是变泡点与过泡点模拟的正确性。