油气管道球阀结构设计改进及性能试验研究

为了提高管道球阀内部密封可靠性,设计了一种采用具有组合密封特性的多重阀座结构,并开展了密封性能和寿命试验分析,考察了阀门压力试验、功能试验和现场工业性应用试验等过程。结果表明,0.6 MPa低压气密封和1.1倍公称压力高压气密封性能试验结果均符合标准规定的无可见泄漏要求;改进设计后的管道球阀具有独有的多级阻断介质密封、压力缓冲和全封闭注脂的特性和优势,提高了阀门的密封可靠性,根据多重阀座的特性,综合性能达到或优于2台传统球阀串联的叠加效果。研究结果为管道球阀尤其是关键位置阀门提供了更优的选择,降低了油气管道球阀内漏的风险,对保障管道系统安全运行具有重要的意义。     

低温球阀阀座结构型式的试验分析

作者选取了球阀常用密封阀座的三种型式,在液氮中进行试验。利用试验结果分析比较了三种阀座低温条件下的形态,从而得出了大口径低温球阀阀座结构设计要点。     

球阀的改进设计

阐述了目前球阀普遍存在的问题和改进设计。     

聚合釜卸料球阀阀座损坏原因分析及阀座改进

本文介绍了软密封球阀的密封机理,分析了聚合釜卸料球阀软阀座的损坏原因,并介绍了一种简便而耐用的改进阀座－套金属加强环软阀座。     

球阀阀座密封结构的改进

介绍了浮动套筒式软密封和硬密封球阀阀座的结构,分析了阀门在干灰输送管道中工作的失效形式,给出了复合式膨胀型阀座密封结构及阀门的电气控制气动和液动驱动的原理和过程。     

浅谈管道球阀密封结构

介绍了密封阀座的密封原理和功能,重点分析目前典型的管道球阀阀座的密封结构形式、特点;论述了密封阀座的结构设计方法和计算过程以及阀座的常用材料.     

新型单阀座双偏心固定球阀结构设计

介绍了一种新型单阀座双偏心固定球阀结构设计的主要特点及密封工作原理,这些新结构的使用,使得本阀门密封效果更加可靠,操作力矩得到有力控制,经济效益显著,本阀门多用于水轮机入水口处,采用液压操作.     

球阀中法兰凹槽深度对垫片密封性能的影响北大核心CSCD

为了研究球阀中法兰凹槽深度对垫片密封性能的影响,选择3种口径(DN25,DN80,DN150)、3个压强(2.2,5.5,11.0 MPa)下的两种金属缠绕垫片为研究对象,根据垫片密封理论,计算了垫片保持密封需要的螺栓最小预紧力矩,对两种金属缠绕垫片进行密封性能试验,得到了压强在2.2~11.0 MPa时,3种口径垫片的最佳密封厚度,绘制了DN25~DN150口径垫片对应的最佳密封厚度曲线图。结果表明:采用螺栓最小预紧力矩,球阀中法兰凹槽选择合理深度,垫片可以达到密封效果;当球阀设计压强在2.0~10.0 MPa时,建议3个口径DN25,DN80,DN150球阀中法兰凹槽深度依次设计为2.6,2.4,2.0 mm;在相同口径、垫片压缩厚度和介质压强下,四氟缠绕垫片的密封性能优于石墨缠绕垫片,随着介质压强或垫片口径的增大,垫片最佳密封厚度逐渐减小,但并非厚度越小垫片密封性能越好。研究结果对中法兰凹槽深度设计有一定的参考价值。     

天然气管道球阀内漏发声机理及检测试验

球阀作为高压天然气输送管道的主要设备,其内漏时的喷流气体会产生声发射信号,通过研究该声发射信号特征规律将有助于阀门内漏流量量化检测。针对这一问题,进行了天然气输送管道球阀内漏发声机理和检测试验研究,分析了阀门内漏声发射现象产生的机理和内漏流量检测评价方法。在此基础上,应用声发射检测系统对3种不同尺寸内漏球阀进行了检测试验,通过试验分析了球阀在不同内漏流量下的声发射信号频谱特征分布规律,并采用小波包分析方法进行信号特征参数(信息熵、均方根、频域峰值)提取。拟合特征参数与内漏流量关系曲线,采用R~2(确定系数)指标对曲线拟合程度进行评价,评价结果表明,采用均方根值(root mean square,简称RMS)的曲线拟合程度最高(R2为0.979),可以用于天然气输送管道球阀内漏流量的量化检测。     

全焊接管线球阀技术现状的分析与研究

介绍了国内外全焊接管线球阀的结构特点及差异,指出了国内全焊接管线球阀设计和制造等方面存在的不足。     

核电厂高压安注气动阀阀座密封性能研究

高压安注气动球阀的开启时间不满足规定的安全响应时间限值要求,故障源于预防性维修中更换了新的阀座密封.本文通过试验手段对新旧阀座密封进行材料对比性能检测,并通过有限元方法模拟计算与分析阀座密封失效机理,为彻底解决此类故障找到了有效的方法.     

基于卷积神经网络的管道缺陷量化识别方法北大核心CSCD

针对长输油气管道缺陷尺寸的智能识别、有效评估管道损伤程度的问题,提出了一种基于卷积神经网络的漏磁数据智能识别处理方法。该方法将漏磁检测信号的结构化数据作为模型量化分析输入源,可有效减小检测干扰的影响。利用卷积核提取管道缺陷处的漏磁检测数据特征,改进输出层激活函数,线性输出结果,实现对管道缺陷尺寸的智能识别。实验结果表明:该方法对管道缺陷具有良好的量化能力,量化误差为2~4 mm,满足工程需求,同时可快速对工程数据进行批量识别,在管道漏磁内检测数据处理领域具有很好的应用前景。     

球阀气体内漏的声场数值模拟及实验研究

以Lighthill气动力声学方程作为控制方程,采用有限差分法,对不同内漏度和压力差下的球阀气体内漏喷流声场进行了数值模拟。得出它们对球阀气体内漏喷流声场强度和传播特性的影响,确定了球阀气体内漏声场强度最高的位置。数值模拟表明,二次截流处附近的内漏噪声最强,噪声能随着内漏度和压力差的增大而增强,这为球阀气体内漏声学检测与定量分析提供了理论依据。同时采用声学方法对球阀的内漏发声进行了实验研究。实验结果也验证了数值模拟的正确性。     

海底管道球阀的选型设计及应用

介绍了海底管道阀门采用的主要标准和操作方式,论述了海底管道球阀选型设计中的主要技术指标、端面连接形式、密封形式和袖管的处理方法,给出了海底管道球阀陆地功能测试的方法及其海底的操作方式。     

固体颗粒介质用球阀的故障原因分析及解决方案

壳牌和德士古工艺中固体颗粒介质用金属硬密封球阀运行中易出现内漏、卡涩等故障,分析了发生故障的原因,优化了球阀的结构,优化后的球阀耐磨损、冲刷、高温,应用于煤粉、煤渣等固体颗粒介质工况时,使用寿命明显提高。     

管道阀门的阀杆密封结构改进

阀门外漏多发生在填料函处,主要原因是阀杆对填料的磨损较大,导致填料失效而产生泄漏.改进填料密封效果的方法除改善填料与阀杆本身的性能外,还应改进密封结构,采用多级密封,减小填料预紧力,降低填料与阀杆间的磨损,并储备密封单元,增强可靠性.现场应用结果表明,该密封结构可靠性高,密封性能良好,操作灵活.     

管道封堵气囊结构设计与密封性能研究

为实现石油和天然气管道的快速封堵,设计一款可用于管道快速封堵和导流的机器人以及充气膨胀性的封堵装置。该封堵装置由气囊和导通管组成,气囊充气膨胀后挤压管道的内壁和导通管的外壁,从而构成一个密封区域,使液体不会从管道裂缝中泄漏,而是从中间导通管流过,实现封堵和导流功能。设计4种不同结构的气囊模型,研究其在不同压力下的最大von Mises应力和接触应力分布。结果表明,气囊外部与管壁接触边的倒角为直角,气囊内部为圆形中空结构时,气囊的接触应力最大,接触密封效果最好,同时应力也最小,承压能力最强。     

防冲刷V型球阀设计仿真与试验研究

针对V型球阀因单点冲刷导致阀体内腔和阀座磨损等问题,研究设计了防冲刷V型球阀,设置具有挡流功能的挡流板阀座。在小开度下对挡流板的防颗粒、改变流向和减小涡流作用进行了分析,并进行了阀体耐压试验、阀座密封试验和小开度涡流试验。结果表明,阀体无可见变形和渗漏,内侧泄漏量为12.5 mL/min,小于国家标准15 mL/min泄漏量,当相对开度为40%,30%和20%时,入口和出口质量流量分别为0.32,0.24,0.19 kg/s和0.05,0.03,0.016 kg/s,挡流板对砂粒等颗粒物质起到了阻挡过滤作用,改变了液流方向,减少了涡流,降低了颗粒物质对内腔的磨损。研究结果对于V型球阀在小开度工作,阻挡颗粒介质的冲刷,提高使用寿命具有重要意义。     

罗茨鼓风机工作过程与性能的试验研究北大核心CSCD

为了测试罗茨鼓风机在不同运行工况下的性能变化规律,设计并搭建了罗茨鼓风机性能测试试验台,在机壳不同位置布置4个压力传感器,测得了鼓风机在一个完整工作周期内的压力变化,进而根据V-θ图,得到了一个工作周期内的p-V图。在不同转速和压比工况下,实测了一台小型三叶罗茨鼓风机的排气量和功率等性能数据,分析了其容积效率、机械效率、绝热效率和排气温度等参数随运行工况的变化规律。结果表明,罗茨鼓风机内部的压力上升分为110°~180°与180°~200°两个近似线性变化阶段,这与理论上认为的压力上升是在接通排气口时瞬间完成有一定区别;在压比为1.3的工况下,转速从1800 r/min增加到3000 r/min,容积效率和机械效率分别提升8.4%,10.1%,绝热指示效率和绝热效率分别下降7.2%,1.4%。研究成果对小型罗茨鼓风机的设计和运行具有参考意义。     

定常及非定常射流泵性能及管道摩阻试验研究

探讨非恒定条件下射流泵性能及与频率有关的管理摩阻损失,并与恒定流进行对比试验。试验结果表明,在相同的条件下,非恒定流射流效率比恒定流效率高。在频率f=1-2Hz范围内,频率越高,管道摩阻损失越大。