高稳高效海上风电安装平台关键制造技术研究

海上风电作为可再生清洁能源之一,受到世界各国的高度重视与大力发展。我国将海上风电提升至解决能源危机、减缓气候变化、调整能源结构的国家战略高度,到2030年我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。安装平台不足将是我国海上风电场无法如期建成投产的主要障碍。对自升自航式海上风电安装平台系列高端装备及其设计制造的三大技术难题——腿站立作业易“失稳”、大平台大跨距大倾覆力矩自升易“失控”、高空吊装巨型叶片逾百螺栓精准定位易“失准”,以及焊缝缺陷修复和局部裂纹损伤的激光锻造修复再制造进行了介绍,研制的具有不同规格的系列装备在中国、英国、丹麦、德国等国家的著名海上风电场建设应用情况良好。     

CTOD试验在海工装备制造业的应用

主要针对CTOD试验在海洋工程N262和N389这2个项目中的应用作为背景进行阐述探究,确保CTOD值不小于程序批准要求的0.25 mm,同时保证试件的其他力学性能满足规范要求,为其他类似工程在使用CTOD评估焊接工艺时起引导和借鉴作用.     

单喷嘴挡板阀特性分析及流场仿真

喷嘴挡板阀是电/气阀门定位器核心部件,配合电力矩马达,可实现较低电压-较大气压之间的转化,其性能直接决定定位器定位性能优劣。喷嘴挡板阀性能受到诸多因素影响,其中,温度是一个主要影响因子,温度变化会影响气流流速,进而影响喷嘴挡板阀内气体流场特性,从而影响输出特性。利用ANSYS Workbench CEX对单喷嘴挡板阀进行流场分析,研究温度对阀内流场影响,仿真表明:以0.4 MPa的压缩空气为介质,随着温度升高,阀门背压腔压力恒定,但受室温影响较大,在控制稳定性要求高的控制系统中,需保持环境恒温。     

模糊变隶属度函数在阀门定位器控制中的应用

针对调节阀由于摩擦力、不平衡力等引起的时变、非线性特性,以AVP100阀门定位器为研究对象,根据输出电压及电压变化趋势,利用模糊控制智能权函数分别对偏差e及偏差变化ec加权,设计了一种基于变隶属度函数的阀门定位器模糊控制算法。搭建实验平台,对阀门开度从全开到全闭的区间,以间隔10%的开度为变化,分别利用PID参数控制法和设计的变隶属度函数模糊控制算法控制系统,结果显示：用变隶属度函数模糊控制算法控制系统,在不同开度下控制精度均提高、响应加快、过程平稳。     

建筑物下条采设计方法研究

 为了最大限度的开发利用建筑物下煤炭资源,同时保护地表建筑物免受采动破坏,本文以微山某矿为例,对建筑物下煤炭开采方案进行了研究。根据地质采矿条件,设计了地表建筑物保护煤柱,对保护煤柱内的煤炭资源设计了条带开采方案。在保证煤柱稳定性和采出率的基础上,确定了条带开采采留宽及布置方法,采用概率积分法计算了条带开采后地表移动和变形大小。研究表明,所设计的条带开采方案可以有效保护地表建筑物,在保证建筑物安全的同时提高了采出率,为该矿开采建筑物下压煤问题找到了一种技术可行、经济合理的途径。     

小时间尺度下的山区开采地表变形实测研究

采用徕卡TCA2003测量机器人,实测了小时间尺度下西部山区某矿工作面开采过程中地表移动变形数据,对数据进行分析研究,得出如下结果:1小时间尺度下的山区开采沉陷区地表下沉呈现不规则的跳跃性变化,具有非线性的波动性,选取的时间尺度越小,这种非线性波动越剧烈;2小时间尺度下的瞬时下沉速度很大,可能在瞬间引起建筑物的破坏,开采中应注意防范;3地表点动态下沉速度曲线具有统计分形特征,符合"z"型的分形增长模式。     

大型悬臂梁的焊接工艺及防止变形措施

悬臂梁作为自升式钻井平台的一个关键部件,承载着整个钻井装置的质量及其动载荷,因此其强度要求和精度要求极为苛刻.为了达到验收要求,本司特聘请美国著名专家与本司工艺技术人员对海洋平台N407悬臂梁制作工艺进行探究.本文主要阐述了悬臂梁的工艺制作流程,为同类构件的加工制作起引导和借鉴作用.     

大型海工结构现场焊后热处理（PWHT）与振动时效（VSR）的对比

以质量为100 t的小起重机基座法兰筒体焊缝为研究对象,研究传统的现场焊后热处理（Post Weld Heat Treatment,PWHT）和振动时效（Vibration Stress Relief,VSR）新方法对降低焊缝残余拉应力的效果。试验结果表明：PWHT平均应力消除率为14.7%,VSR平均应力消除率为37.32%~46.03%;VSR后的残余应力分散性比PWHT小、应力均化效果佳。对VSR工艺进行优化,获得适应法兰筒体VSR去应力的最佳工艺参数。将VSR的直接经济效益和间接经济效应与PWHT进行对比。VSR设备简单、易于搬动、操作方便,适应大型海工结构件现场处理,具有较好的应用前景。     

深海用铝合金海工钻杆抗电化学腐蚀性能的研究

铝合金海工钻杆具有比强度高、重量轻等优点,但由于其深海作业环境恶劣,对抗腐蚀性提出了更高的要求.为了保障海工钻杆在海洋环境下的服役安全,分析了不同环境下的腐蚀情况,借助固溶时效工艺对其进行处理,以期提高其抗电化学性能.结果 表明:固溶处理后,海工钻杆铝合金组织发生再结晶,随着固溶温度的升高,长条形的变形组织逐渐由向等轴晶转变.当固溶温度在550 ℃时,海工钻杆铝合金试样的析出相细小弥散,对腐蚀电偶效应和钝化膜稳定性的影响降低,在保持优良力学性能的同时,耐蚀性得到了增强.