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关键词： 非粘接柔性管道接头   密封   密封准则   密封材料   接触压力   弹塑性接触   锯齿   放大倍数   薄壁圆筒  

摘要： 接头是非粘接柔性管的必要附件,主要功能是实现管道与终端的连接和密封。其中密封系统决定了管道的工作压力和应用水深。典型的接头密封系统都是利用接触压力效应实现的。当前我国的非粘接柔性管研究刚刚起步,接头的密封性能与国际主流水平相差较大,这严重制约了国产管道的应用。本文首先介绍了非粘接柔性管道及其接头的结构特点,以及当前接头密封系统的应用和研究现状,阐明了本文研究的意义。然后介绍了工程中常见的密封问题,重点介绍了其中的静密封原理和方法,并且总结了依靠接触压力效应实现密封的分析方法,阐述了密封准则的选取方法,并提出了一种易用的密封准则。介绍了赫兹接触理论,并基于一种弹塑性变形修正理论建立了分析圆柱与弹塑性半空间的接触计算程序。接着利用理论和数值的方法分析了接触面上的锯齿这类典型结构的密封性能,给出了不同锯齿截面以及不同材料对密封性能的影响。结论是圆截面锯齿的密封性能较优,以及高杨氏模量和高屈服极限的材料密封性能更好。接着提出了锯齿的接触压力放大倍数,该参数可简化带锯齿密封结构的分析。再利用已有的接触压力计算方法、锯齿放大倍数和密封准则设计了用于非粘接管道接头的密封环,并用数值方法进行了相关参数的敏感性分析、密封检测以及自紧性能分析。最后设计并实施了接头内密封系统的验证性实验。结合提出的通过条件,分析实验数据后得到了实验结论,即接头内密封系统通过了实验验证,达到了服役条件。本文的研究工作依托国家高技术研究发展计划(863计划)—深水油气勘探开发关键技术与装备研究项目“柔性海底管道关键技术研究”(2012AA09A212)课题开展。该工作对国内柔性管接头密封系统的分析和设计具有指导意义。

关键词： 中职生   液压传动   教学质量   教学方法  

摘要： 由于中职学生的学习能力弱、学习基础差,而《液压传动》课程内容实践性强,传统的"灌输式"、"填鸭式"教学方法已不能完全适用。作者根据多年的教学经验就如何提高中职学校《液压传动》课程的教学质量,调动学生的学习积极性,提出几点看法。

关键词： 液压传动   PLC   机械手   无心外圆磨床   自动化生产线  

摘要： 目前,我国工厂中的无心外圆磨床,大部分依靠手动上下料。不仅劳动强度大,而且需要配备大量工作人员,造成生产成本过高。随着人力成本的不断提升以及智能制造发展的需要,提高磨削工艺的自动化程度已经成为一项亟待解决的问题。本文针对M1020外圆无心磨床,设计了基于PLC机电一体化自动上下料机械手,用于完成磨削加工中的自动送料和收料动作。该自动上料机的投入使用将有利于推动磨削扩大化生产,对智能工厂的实现起到促进作用。主要内容包括:(1)对国内外上料机械手的发展现状和趋势进行了分析与总结。(2)根据无心磨床的结构特点和作业要求,对无心外圆磨床自动上下料机械手的总体方案进行了设计。(3)对无心磨床自动上料机械手的机械部分零部件进行了设计,主要工作包括:机机械手手臂的结构设计,机械手腕部的结构设计。(4)对无心磨床自动上料机的电路控制部分进行了设计,主要内容包括:PLC的选型、电路的设计、传感器的选型、PLC程序的编写。对自动上下料机械手机械机构的设计、液压系统的设计和控制系统的设计,基本实现了无心外圆磨床上下料的自动化。在液压系统设计时,考虑到手部运动部件的自重,采用了单向顺序阀的平衡回路。该自动上下料机械手的使用将有利于企业形成自动生产线,提高企业的生产效率和降低工人的劳动强度。

关键词： 连续油管   下入深度   力学分析   流体摩阻力   局部机械阻力  

摘要： 近年来,随着常规油气藏改造及非常规油气藏开发需求的增加,连续油管水平井分段压裂技术得到了迅速发展。但连续油管由于直径小、弯曲刚度低、重量轻等因素,在井下作业时会存在很多不利因素,其一是连续油管的下入深度和施加钻压受到限制,特别是在水平井段的下入深度和施加钻压明显低于常规油管柱;其二是连续油管运送介质的排量和压降受到限制,使得对排量要求较大的作业难以实施。为此,本文主要针对连续油管输送桥塞射孔、压裂、钻塞一体化工艺技术中的连续油管下入、钻磨工况展开研究,考虑连续油管及井下工具结构和空间形态下的管流、环空流压降计算公式,通过对现有管柱与环空压降计算公式分析,采用数值模拟、现场实验数据对现有公式进行验证和修正,得到连续油管及工具在不同结构和空间形态下的管流、环空流压降计算公式,为连续油管井下作业流体压降计算提供了更加完整、可靠的计算公式。建立了连续油管下入、钻磨桥塞的力学模型,考虑并推导连续油管在井下受到的流体摩阻力、局部机械阻力、以及在管内和环空变径处的阻力等计算公式。基于连续油管的受力模型和计算方法,编制了连续油管力学分析软件,通过分析连续油管极限下入深度影响因素,得到了典型工况下连续油管的极限下入深度。通过3口井29组实验数据与理论公式计算结果的对比,误差均在5%以内,表明了所建力学模型和软件的正确性。通过连续油管在不同速度、不同排量及不同井底钻压的典型工况计算,得到了连续油管在不同工况下的极限下入深度最大可达到5200m,水平段长度为3700m,最小极限下入深度达到1675m,水平段长度为175m,为现场施工提供了理论依据。

关键词： 过油管封隔器   密封总成   锚定总成   结构设计   有限元分析  

摘要： 石油作为一种重要能源和优质的化工原料,是关系到国计民生的重要战略物资。封隔器作为石油井下作业的重要工具,可以应用于钻井、修井、完井等领域。随着近年来采油技术的发展,各大油田仍在使用的油井已显落后,若重新钻井势必增加开采成本,因而可以在原有油井的基础上采用过油管技术,对因长期使用而产生变形、破损的油井进行检测和维修。过油管封隔器打破了常规封隔器的应用局限,可以在已有油井基础上进行维护和技术改进,其通过油管下放至目的地层进行坐封,节省了地面设备拆装成本,避免了破坏地层的风险,提高了油井的使用寿命和产量。本课题与国内石油测井公司合作,通过分析预测国内石油行业的需求,对过油管封隔器进行设计和研究。结合现代设计方法和CAE技术,对封隔器的整体机械结构进行了设计;对各个组成部件进行了力学计算、校核和仿真分析;以分析结果为基础,对关键零部件进行了验证,确保了整体结构的安全性。论文对过油管封隔器进行了总体结构设计,虚拟装配,动作仿真;对设计完成的各零部件结构进行了力学性能校核,并将理论计算与试验结果相对比,确保了所设计结构能够满足技术指标要求;利用有限元软件对密封总成、锚定总成等关键部件进行了有限元分析,得到了变形、接触应力分布状况,验证了胶筒密封性能和卡瓦锚定可靠性。

关键词： 连续油管   腐蚀   CO2   SSC   腐蚀寿命  

摘要： 连续油管具有占地面积小、经济节约和灵活机动性等优点,20世纪60年代连续油管就被引入油田进行解堵、冲砂和洗井等作业。由于连续油管在井下处在复杂的受力环境,包括拉、压、弯曲、扭转、内压、温度和腐蚀气体等因素的影响,容易发生断裂、屈曲和腐蚀等失效事故,从而导致连续油管的服役寿命极大降低,使其应用受到了极大的限制。从油田经济及发展角度考虑,连续油管的寿命是其能否在油田大规模推广应用的一个重要因素。因此,研究如何提高连续油管使用寿命不仅具有重要意义,而且十分迫切。塔里木油田是上世纪90年代引入连续油管进行作业的油田之一塔里木油田目前已经采用连续油管累计作业超过1400次。塔里木油田井况特点是高温高压以及部分区块井下存在CO2和H2S腐蚀性气体等,易对连续油管造成腐蚀。塔里木油田在采用连续油管作业过程中发生的断裂和穿孔等与其腐蚀有关的占很大比例。因此,要防止连续油管失效,提高连续油管寿命必须首先研究连续油管的腐蚀规律及特性本文通过实验室高温高压釜进行四点弯曲试验、电偶腐蚀试验及SSC试验等对QT900连续油管材料的腐蚀性能进行了研究,并通过有限元模拟方法来预测连续油管寿命寿命。通过四点弯曲试验,掌握了连续油管材料在弯曲载荷条件下情况下的腐蚀情况。通过SEM观察腐蚀试样表明形貌,搞清了腐蚀产物微观形貌。通过EDS分析,知道了腐蚀产物膜的元素组成。通过XRD分析,掌握了腐蚀产物的物相构成。通过电偶腐蚀试验,掌握了连续油管与HP2-13Cr油管之间的电偶腐蚀规律及其腐蚀产物。通过SSC性能评价试验,掌握了QT900连续油管材料在H2S环境中的腐蚀规律。通过有限元模拟不同尺寸的腐蚀坑对连续油管强度的影响,预测了连续油管在不同工况条件下的使用寿命。

关键词： 泵车   页岩气开采   连续油管  

摘要： 该项目投资总额约为24亿元,建设用地约1200亩(0.8平方千米),用于连续油管车、各种泵车项目生产线,以及其它配套设施建设。所属行业:制造业项目背景:2013年10月,国家能源局出台了《页岩气产业政策》,将页岩气纳入战略性新兴产业。其中提出,将加大对页岩气勘探开发等的财政扶持力度。《页岩气产业政策》还规定了页岩气开采企业减免矿产资源补偿费、矿权使

关键词： 举升机   结构设计   有限元分析   液压系统   控制系统  

摘要： 油管举升机是采油自动化重要配套装备,传统油田作业时油管的起升和下放多采用人工方法,该方法劳动强度大、效率低且不安全,已不能满足油田生产修井作业的要求。为了快速有效、安全可靠地进行油田生产辅助作业,迫切需要研制效率高、安全可靠的带压作业专用举升油管装置。主要研究内容如下：论文从带压作业专用油管举升装置的安全高效入手,进行油管举升机的机械结构设计,可实现多管举升,对举升机的关键部件进行有限元分析,并对相关的液压与控制系统进行分析与设计。具体研究内容如下：首先对所设计的举升机机械结构运用NX软件进行实体建模,对其装配关系进行干涉分析,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对其主要受力部件支腿进行了结构强度的分析；其次根据举升机动作过程设计其液压系统和控制系统,设计液压系统原理图及相关液压元件的设计选型,对所设计的液压系统进行性能验算和振动分析；控制系统采用可编程序控制器(PLC),设计电气控制原理图,根据动作过程编写梯形图程序,最后在工况下实验,结果证明设计油管举升机动作安全可靠,可以满足带压作业现场的需要。

关键词： 一体化教学   液压传动   教学改革  

摘要： 一体化教学是指把理论和实践紧密联系在一起的方式,来提高学生的综合素质的教学方法,通常有几个老师一起制定学习内容、方法和目标,然后以此为基础实施教学,让学生更能理解和吸收课堂所学的知识,是一种卓有成效的教学方式。液压传动是指用液体作为媒介物质来完成能量转化和行为控制的传动方法,因其简便易用等优点,被广泛地应用在机械类的各个领域,是一个国家工业发展水平的重要象征。而《液压传动》课程是机械类专业学生必学的基础课程,本文将从一体化教学出发,阐述其在《液压传动》课程中的应用和改革。

关键词： 液压传动   高等职业教育  

ISBN: (纸本)9787562951872

摘要： 本书兼顾了液压和气压传动元件，回路的通用性和专业性，同时考虑了液压与气压传动技术的传统体系和发展趋势，增加了对液压与气压传动行业一些较新技术成果的介绍，特别注意传授知识与培养能力之间关系的并重。