水下设备密封胶筒截面形状的响应面优化

胶筒的密封性能对于封隔器等水下设备来说极为重要,而胶筒的截面形状是影响胶筒密封性能的重要因素之一。一般来说,胶筒的上端与下端受到的约束条件并不相同,并且在密封性能方面,胶筒上端接触压力更大,且胶筒的各个结构参数相互影响。因此建立综合考虑胶筒上端厚度与倒角角度的二维数值模型,以外筒内侧受到的应力为优化目标,引入防肩突变量作为防止肩突发生的约束条件,利用响应面优化方法结合多目标遗传算法,对胶筒的端面厚度和角度进行优化。结果表明：在有限元仿真中,防肩突变量可有效地反映出胶筒在挤压过程中是否出现的肩突情况;在优化过程中加入防肩突变量进行约束,可避免得到产生肩突的胶筒结构参数值。优化得到了胶筒上端厚度比下端厚度大的胶筒截面结构,其密封性能比传统的胶筒截面结构更有优势。提出的不对称胶筒截面形状对类似密封件的研究有重要的理论意义。     

水下连接器球面密封沟槽对O形圈密封性能的影响分析

一种可以实现水下连接角度补偿的球形法兰连接器采用O形圈作为主要的密封元件,位于球面上的密封槽通过影响O形圈的伸长率和压缩率来实现密封效果。槽宽b与槽深h是密封沟槽的主要尺寸,在满足球面沟槽设计准则的前提下,对O形圈球面密封沟槽的尺寸进行了设计计算。基于标准沟槽与球面沟槽体积大小一致的原则,确定了球面密封槽的具体尺寸。密封圈沟槽的尺寸设计主要改变了O形圈的压缩率大小。通过研究压缩率对O形圈密封效果的影响可以确定,17.6%左右的压缩率能够使密封圈的密封效果达到最佳。     

“U”形管换热器中管板-法兰-垫片-螺栓连接系统的非线性有限元分析

从整体性观点出发,考虑垫片的非线性性质和应力-应变时滞效应,用大型有限元软件ANSYS建立了"U"形管换热器中等效管板和法兰垫片螺栓连接系统的非线性三维有限元模型,并且考虑垫片的非线性与时滞效应,着重分析了预紧和加压两种工况下垫片材料的时滞效应、不同的管壳程压差以及不同的螺栓预紧力和不同的螺栓尺寸等因素对法兰接头紧密性的影响.     

海上平台2000 kW级大功率注水泵设计及示范应用策略探讨

随着我国海上油气田区域和现有油田进行调整开发以及中心平台注水量的增大,大功率注水泵的需求日益增加。依托渤海某海上油田项目,设计了2 000 k W级大功率注水泵,确定了注水泵的泵型和结构,计算了注水泵的主要参数,进行了CFD流场、有限元强度及水力性能的分析,总结了注水泵设计关键技术,探讨了示范应用策略。本文设计的注水泵达到国外同类产品技术水平,较同类进口设备降低费用70%以上,可有力推进海洋工程注水关键设备国产化工作,促进海上油田开发降本增效。     

海上油气生产设施可靠性、可用性及可维修性分析研究

以南海某项目海上油气生产设施可靠性、可用性及可维修性分析（RAM分析）过程为背景,介绍了海上生产设施RAM分析发展状况,阐述了开展RAM分析的具体步骤.在设计阶段利用MAROS可靠性分析软件对海上油气生产设施进行了可靠性分析计算,通过RAM分析,一方面,可了解海上油气生产设施系统的薄弱环节,有利于优化设计,另一方面,可指导设备采办和设施设备的维护维修管理.     

凝析油外输泵的变频调节应用分析

针对海洋平台凝析油外输泵的变频节能问题进行研究,分析了凝析油外输泵在实际工况下的运行状态,采用系统思考方法,得出了在恒压变流量凝析油外输泵中采用变频调节并不能有效降低能耗的观点,该结论可推广到化工领域的离心泵变频调节应用上。     

水下柔性连接器的O形圈球面密封性能分析

水下柔性连接器可解决水下油气管道在连接时因管道角度偏离而无法成功对接的问题。水下连接器的密封结构以球面上的O形圈为主，为了验证连接器密封结构在水下的密封性能，通过对O形圈材料本构方程的计算分析，得到O形圈橡胶材料的重要材料参数；从von Mises应力、接触压力、不同接触面的接触宽度等方面，分析不同介质压力对O形圈密封性能的影响。结果表明：水下柔性连接器密封结构在不同工作状态下均能够保持良好的密封性能，且介质压力越大，O形圈与球形结构上的密封槽之间的接触应力就越大，连接器密封性能有所提升。通过压力试验验证了O形圈球形结构应用在水下是可靠的。     

深海水下采油树用控制模块对数扫频振动试验方法

对水下控制模块的核心部件水下电子模块研发过程中的整机对数扫频振动测试方法进行探究。基于标准和检验机构的要求,分析水下电子模块整机测试的目的和意义。从测试目的出发,根据无阻尼单自由系统固有频率的计算公式,初步分析对数扫频振动测试中不同工装对测试结果的影响。在此基础上,依托某工程项目水下电子模块整机,对2种不同工装的整机进行对数扫频振动测试试验。测试结果表明,在标准规定的激振频率和强度下,采用水下电子模块整机进行对数扫频振动测试是可行的,而且直接将水下电子模块整机单独固定在测试台上进行测试,测试结果更准确。所得结论对于水下管汇、湿气流量计等水下生产设备的控制系统整机振动测试、可靠性验证具有重要的借鉴意义。     

两位三通电液换向阀阀位切换动态特性分析

随着国外海洋油气勘探装备研发技术的封锁,深海电液换向阀的国产化研制成为我国迫切要解决的问题。在对两位三通电液换向阀结构和性能分析的基础上,建立其开启和关闭过程中阀位切换的动态数学模型,对两位三通电液换向阀的动态特性进行仿真分析,研究换向阀开闭过程动态性能。由Simulink仿真结果得到在阀开闭过程中阀芯位移和主阀两端压力的变化规律,证实了所建阀位切换动态数学模型的正确性。     

基于模糊聚类分析的燃气轮机振动故障诊断研究

通过对燃气轮机振动故障的研究分析,提出一种基于模糊聚类分析的燃气轮机振动故障诊断实践方案。针对某海上平台石油作业区单轴燃气轮机的现场运行状况,通过比利时LMS信号采集分析仪进行目标机组的振动测试,运用模糊聚类分析原理对振动故障进行分类,并充分利用各种振动故障征兆,建立燃气轮机振动故障模糊关系方程,通过计算查找机组故障原因,更准确地进行燃气轮机的故障识别及诊断。通过现场验证,对于燃气轮机发电机组的可靠性运行产生一定的积极作用。