连续管钻机注入头夹紧系统载荷均布设计方法

为了使连续管钻机注入头链条和夹持块平稳进入推板,防止夹持块咬管等问题,开展了注入头夹紧系统的载荷均布设计。通过建立注入头驱动系统和夹持系统的相关力学模型进行计算分析,得到半圆形夹持块具有最优异的综合力学性能。采用单因素分析法,分别对半圆形夹持块的径向间隙、夹持块曲率半径、夹持块倒角曲率半径、夹持块环槽数、环槽宽度、环槽倒角曲率半径等参数进行优化设计,获得注入头具有较好的驱动性能和夹持性能的主要结构参数。形成的注入头夹持块几何尺寸设计方法可用于指导ZR5803型注入头的设计。     

含腐蚀缺陷N80油管的剩余强度分析

针对N80油管腐蚀问题,使用APDL编程语言建立了剩余强度数值计算的参数化模型,模型可分析轴长型与短型两种缺陷形式。以某油田油井数据为背景,对比分析了腐蚀缺陷轴向长度、环向宽度、径向深度及油管轴向应力和内压对油管剩余强度的影响。研究成果可为含腐蚀缺陷油管的安全评估提供依据。     

连续管钻机注入头驱动系统结构参数设计方法

连续管钻井是钻井技术发展的重要方向,连续管技术要满足钻井需要,要求连续管作业机注入头具有更大的功率,以适应大管径连续管的作业需求。通过对连续管注入头驱动系统进行相关力学计算,建立了注入头驱动系统关键参数优化设计方法,同时运用机械动态仿真软件RecurDyn建立了注入头链条驱动系统仿真模型,验证了优化结果的合理性。分析结果表明,参数优化后的驱动系统模型在相同的连续管线速度条件下运行平稳,各链节的晃动小;注入头驱动系统结构参数确定后,应用机械动力学仿真方法对系统动态特性进行仿真模拟可以减小设计的盲目性。     

基于应变设计方法在新粤浙断层区管道上的应用

新粤浙管道是我国即将建设的最长煤制气管道,针对其穿越活动断层管段采用基于应变的方法设计。介绍了管道基于应变设计准则,明确了基于应变设计校核标准及应用范围。基于非线性有限元法,给出了穿越活动断层管道应变计算数值模型,模型采用管壳耦合的方法在保证计算精度的同时兼顾了经济性。结合管道基于应变设计流程,给出新粤浙管道穿越活动断层实例的设计过程,为穿越断层区管道设计建设提供了参考。     

基于主成分分析和自组织神经网络的柴油机故障诊断方法

提出了一种新型的柴油机故障诊断方法,该方法使用主成分分析（ PCA）法对故障样本降维,有效提取故障样本主要特征,在此基础上,将其作为输入使用自组织映射（ SOM）神经网络进行训练得到故障识别网络。400组模拟故障数据的测试表明,两者结合的方法能有效提高网络的训练速度,获得满意的故障识别率。     

油气储运智能化课程内容探索

随着"智能管道、智慧管网"的提出,中俄东线智能化建设的逐步实施,管道自动化、智能化水平将更加快速发展,油气储运智能化方向成为当前的热点之一.作为石油高校的特色专业,油气储运的教学需要紧跟生产需求和技术发展大趋势,做好油气储运智能化课程的设计,使本专业学生的学习和就业满足现场需求和科研要求.本文综合分析油气储运智能化的大...     

跨断层区X80钢管道受压时的设计应变预测

活动断层是地震区天然气长输管道的主要威胁,断层作用下管道会发生轴向和垂向位移,导致管道内产生较大的应变而失效,断层作用下管道应变的准确计算对跨断层区管道的设计与安全评估具有重要意义。现有的针对跨断层区管道应变计算方法主要针对管道受拉情况,缺乏对受压情况的考虑。为此,基于非线性有限元法,给出了管道受压时(穿越角大于90度)的跨断层区X80钢管压应变数值计算模型,分析了直径、壁厚、内压、土壤特性、穿越角5种主要参数对设计应变(最大压应变)的影响规律,基于有限元数据,拟合得到了受压X80钢管设计应变回归计算公式,与"西气东输二线"工程实际工况有限元结果的对比,验证了回归公式的准确性。该回归公式为穿越断层区X80钢管基于应变的设计与安全评估提供了一定的参考。     

逆断层作用下碳纤维预增强管道应变响应研究

为了研究碳纤维复合材料(CFRP)对逆断层作用下埋地管道力学响应行为的影响,基于ABAQUS建立了三维逆断层作用下碳纤维预增强埋地管道数值仿真模型。采用基于应变的评价准则,研究了不同CFRP缠裹厚度、长度和角度对管道力学响应行为的影响。研究结果表明：对于无CFRP缠裹管道,随着断层位移的增加,上盘处管道率先发生应变突变,但变化程度低于下盘处管道;缠裹10 mm厚的CFRP就能够较大程度地增强管道抵抗断层位移的能力,降低管道轴向应变值;缠裹长度对管道屈曲位置有较大影响,缠裹角度对屈曲位置影响较小,但较小的缠裹角度更有利于增加管道抵抗断层位移的能力;在实际穿越断层的油气管道工程中,可以在断层面附近处的管道缠裹CFRP,缠裹厚度可取20 mm,缠裹长度在断层面两端宜大于20 m,缠裹角度取较小值15°。所得结果可为工程设计及现场施工提供参考。     

高钢级管道环焊缝断裂韧性与裂尖拘束关系

基于细观损伤力学理论，采用数值仿真方法建立了单边缺口拉伸与单边缺口弯曲的环焊缝裂纹扩展阻力数值仿真计算模型，针对低强、等强以及高强3种焊缝强度匹配条件，分别计算了面内、面外耦合拘束条件下以裂纹尖端张开位移为表征的环焊缝断裂韧性，比较了不同裂尖拘束参数描述断裂韧性与拘束关联的合理性。结果表明，采用应力三轴度所建立的拘束—断裂韧性关联性较差，而采用裂尖等效塑性区面积作为拘束参数能够较好描述面内、面外拘束对材料断裂韧性的影响。因此，建立了以裂尖等效塑性应变等值线围成区域面积作为拘束参数，用以表征面内、面外拘束与环焊缝断裂韧性的统一关联；进一步采用宽板拉伸试验结果与全尺寸管道环焊缝的有限元计算结果验证了建立的拘束—韧性关联的稳健性。