海上浮装关键装置对接过程动力分析

进行了上部组块海上浮装对接作业过程中关键装置LMU与DSU的受力分析,明确了上部组块浮装过程对接动力学分析的目的,具体给出了上部组块浮装对接过程中LMU与DSU受力分析的方法以及环境工况的划分方法等。研究结果表明,上部组块浮装对接过程中,LMU垂向受力和DSU横向受力的最大值发生在上部组块重力100%转移至LMU时刻,而LMU横向受力和DSU纵向受力的最大值发生在LMU与插尖刚刚建立接触而载荷开始转移的瞬间。相关方法与结论可为大型结构物海上浮装过程作业提供参考。     

大直径输水钢管承插搭接焊接口设计与应用

针对国内目前大直径输水钢管现场对接焊安装时出现的对接质量低、速度慢、焊接接口漏水等问题,结合国外应用经验,通过对承插搭接焊接口进行参数设计和受力分析,设计了一种大直径输水钢管承插焊连接方式,并通过试验模拟了现场焊接和试压。结果表明,钢管承插搭接焊连接可降低对接难度,提高对接速度和接口的密封性,以期为我国输水钢管的生产和安装提供更好的解决方案。     

油气田集输管道压接接头与钢管等强力学计算与分析

油气田集输管道采用压接技术,其压接接头不存在焊接接头的隐患,连接效率高,施工成本低.文章针对D159 mm×8 mm无缝钢管进行了压接工艺条件下力学计算与分析,利用有限元方法模拟无缝钢管冷态下胀口和内外钢管承插配合过程,确定了内外钢管对接承插过盈量及搭接长度,分析了压接接头的受力情况,给出了压接接头与钢管等强的条件,为压接接头配合参数设计及工艺试验提供了依据.     

Paris公式疲劳常数测定的有限元法

基于材料疲劳常数测定的经济性和对疲劳问题的有限元模拟研究,采用了高精度二次单元来建模,并对裂尖单元进行了奇异退化、对裂尖局部进行了网格细化;基于材料的塑性累积特性,采用随动强化材料模型,以材料抗拉强度作为裂纹开裂准则;通过有限元对实例进行了模拟分析,并与试验值进行了对比,说明了本模拟方法的精度和可靠性,为疲劳问题的有限元模拟提供了一定的借鉴。     

水下跨接电缆湿式接头多级密封结构设计

针对中国南海某油田开发项目中水下采油树及电潜泵使用的水下跨接电缆,研究了其湿式电接头在插合全过程的密封性能。根据实际工况的湿式电接头母头,设计了一种多级密封结构,对其密封结构及插合过程进行力学分析,并辅以有限元分析进行验证,用以保障湿式电接头在插合全过程的密封性能。     

拔制六通管及其连接结构的安全性研究

针对承插式六通管易在承插焊缝附近开裂失效的问题,研制了拔制式六通管。六通管与支管采用对接焊缝,并实施焊前预热,焊后整体消除应力热处理,工艺方法可行,工艺参数合理。通过对试验模型的应力测试和采用ANSYS有限元软件进行数值模拟计算,得出六通管的最大应力点在六通管与横穿其中间部位支管的连接处,制造时此处过渡圆角应尽量大一些。采用第三强度理论做应力分析及评定,认为结构应力强度满足要求。     

对接装置在海洋平台安装中的设计和应用创新

针对平台上部结构海上浮托安装,以减少安装过程中的碰撞力为目的,研究了海上安装过程中常用的对接装置。重点阐述了对接装置的工作原理、设计方法及在实际中的应用与创新。以装置在实际工程中的应用为例,介绍了对接装置中橡胶单元的性能分析方法,并建立主要结构的有限元计算模型进行强度设计分析。该文对近期在海上安装领域应用过的对接装置进行了分类,介绍了对接装置的优点,并对其未来的应用前景进行了展望。     

薄板焊接数值模拟研究

在相同的焊接工艺参数下,采用焊接间隙为1 mm等距和焊接起始点到焊接终止点间隙从1 mm渐变到3mm两种装配方式,对薄板进行焊接,利用SYSWELD有限元分析软件对薄板对接焊缝进行数值模拟,得出平板对接焊缝的温度场分布、残余应力和变形,并通过试验验证了模拟分析结果.在此基础上,提出了最佳焊接工艺参数和装配方式,研究认为...     

深水表层无隔水管固井用玻璃纤维管优化设计

深水表层套管的稳定性直接决定着后续钻井及采油作业的安全高效实施,固井作业是保障深水表层套管安全稳定的基础。针对深水表层套管固井过程中常见的插旗杆、固井后试压不成功等复杂情况进行了分析,提出固井内管柱(玻璃纤维管)是否能高效顶替是造成这些复杂情况的关键因素,并通过大型有限元软件进行顶替模拟分析证实了这一观点。提出了一种新型侧壁开孔型玻璃纤维管结构,并进行了三维有限元顶替模拟分析,分析结果表明新型结构可以有效地避免现行结构的缺陷,避免插旗杆、混浆等复杂情况,可进一步推广应用。     

连续油管对接焊残余应力场分析

基于ABAQUS有限元模拟软件对CT90钢级Φ38.1 mm×2.7 mm连续油管焊接接头的残余应力进行模拟,建立了连续油管对接焊有限元模型,得到了连续油管对接焊时焊缝处残余应力分布规律。结果显示,随着热源的移动,温度降低,残余应力增加,期间周向出现了最大残余拉应力405.7 MPa,轴向出现了最大残余压应力195.7 MPa;冷却后,最大残余应力主要集中在焊缝处,并沿着垂直于焊缝方向逐步递减。试验结果对连续油管后续消除对接焊残余应力提供了理论依据。     

无隔水管钻井液返回管线对接接头设计与分析

钻井液返回管线对接接头对无隔水管钻井技术具有重要意义,由于国内无隔水管钻井技术发展缓慢,钻井液返回管线对接接头的研发尚处于起步阶段。鉴于此,针对南海1 500 m作业水深无隔水管钻井系统,设计了钻井液返回管线对接接头;同时提出无隔水管钻井液返回管线张紧力计算公式,计算了返回管线对接接头的张紧力载荷,并利用ANSYS有限元分析软件分别从张紧力载荷与海流载荷2种受力工况进行对接接头的强度校核。分析结果表明:对接接头满足无隔水管钻井工艺要求,强度符合要求,结构安全可靠;随着钻井液密度的增大,返回管线内径越大,对接接头所承受的应力越大。所得结果可为无隔水管钻井技术关键设备的设计提供理论依据。     

水下控制模块对接盘对中锁紧机构设计

对水下控制模块(Subsea Control Module,SCM)的功能、结构和安装对接过程进行分析,设计一套利用机械死点的滑块连杆机构为工作原理的新型的水下控制模块对中锁紧机构,从而实现水下控制模块各个快插的连接,为采油树水下控制模块及相关产品的国产化开发应用积累了经验。     

机械式双金属复合管焊接过程数值模拟

针对目前国内外双金属复合管焊缝失效较多的情况,通过有限元分析软件ANSYS,运用其热源加载、移动及生死单元技术实现了焊接过程的模拟,从而探索焊接残余应力对焊缝失效的影响。运用间接法,先模拟出焊接时焊缝的温度场,再将温度场加载至单元计算应力场,得出焊缝的应力分布曲线。分析发现,焊缝区最大应力为拉应力,最大应力值虽未超过材料的屈服极限,不是焊缝失效的直接原因,但对焊缝腐蚀有诱导作用。通过有限元技术对复合管对接焊时的应力分布进行了数值仿真分析。其结果对对接焊接的工艺设计有一定的理论指导作用。     

Solidworks Simulation在压力容器应力分析上的运用

利用计算机模拟的方法对承压容器进行设计及校核是科学高效的方法。本文利用SolidWorks中的Simulation模块对承压容器进行有限元分析。其简明的操作界面、便利的对接接口、准确的分析模式及强大的分析处理能力,使其具有独特的优势。     

容器壳体切向接管区应力数值计算和强度分析

针对某容器壳体上切向接管结构的应力计算和强度分析问题,应用有限元理论和方法,建立数值计算模型,采用ANSYS进行应力计算,得到了详尽的应力场。在应力分析的基础上,按照分析设计的思想对接管区应力进行分类和强度评定。应力计算结果显示,在接管区多个部位存在着较高的局部应力。强度评定结果表明,接管区的强度满足要求。     

插扣型快开盲板耦合应力分析

根据盲板结构及载荷特点,建立周期性边界备件力学模型,利用ANSYS有限元分析软件对结构进行热-应力耦合分析。在取得线性化应力分析结果的基础上,依据JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》,选取不同路径对插扣型快开盲板进行强度校核,结果表明强度满足要求。     

基于ANSYS Workbench的钢管柔性连接有限元分析

针对钢管对接环焊时,焊接工序复杂、焊缝可能会产生裂纹等缺点,设计了一种新型钢管柔性对接方式。采用solidwoks三维绘图软件建立实体模型,并应用ANSYS Workbench有限元分析软件对钢管实际工况进行仿真,对O型密封圈采用二参数Mooney-Rivlin超弹性材料模型并应用第四强度理论进行计算,得出钢管所承受的最大等效应力为55 MPa、最大径向应力为10.4 MPa、最大轴向应力为13.9 MPa,最大等效应变为2.96×10-4 mm。分析结果表明,钢管采用柔性对接时,钢管所承受的应力和应变均在许用范围之内,满足强度要求,不会出现泄露现象。说明该柔性连接方式安全可靠。     

压力容器非径向斜接管开孔补强研究

压力容器由于工艺需求,需要设置非径向倾斜接管,使用常规设计软件无法计算。运用ANSYS有限元分析软件对压力容器筒体上的非径向倾斜接管结构进行应力分析,对接管与设备连接区应力线性化处理,获得了压力容器接管连接区应力分布,结果表明筒体上非径向倾斜接管开孔补强合格。     

采油井筒内脱接器导向接头有限元分析和结构改进

在双螺杆泵井下油水分离系统中,脱接器主要用于抽油杆和螺杆泵转子的可靠对接及转矩传递。导向接头是脱接器的主要零部件之一,其强度和刚度直接影响脱接器的工作性能。利用有限元方法分析了导向接头在工作过程中的应力分布和变形情况,并提出结构改进方法,进行了新导向接头的应力变形分析,对导向接头的结构优化具有指导意义。     

自升式平台多功能上层建筑与基座对接标准化接口设计

基于SEASM水动力分析软件和有限元建模技术,针对不同典型设计工况和不同模块的装载工况,提出一种新型自升式平台多功能上层建筑与主体基座对接标准化接口,重点解决不同模块与平台基座对接时精度差、效率低、强度不足和接口不吻合等问题,对所涉及的接口受力情况进行评估和强度分析,根据不同功能模块的计算结果对接口局部进行加强,设计出满足功能和强度要求的标准化接口。结果表明,风电安装功能模块接口的应力最大,采用对局部进行肘板加厚处理,使风电安装平台模块满足设计要求,其他功能平台均满足要求。