石油石化装备焊接自动化应用现状与发展趋势

焊接自动化在石油石化装备厂内制造焊接、现场安装焊接,以及维、抢修焊接中发挥着重要作用,本文对钻杆摩擦焊机、螺旋管预精焊生产线、管道预制焊接线、压力容器自动焊接专机、管道铺设自动焊接工作站、大型储罐自动焊接设备及管道维修焊接设备等石油石化行业重要的焊接自动化技术应用现状进行了介绍,指出了石油石化焊接自动化的发展趋势。     

海底管道干式高压焊接跟踪轨迹的识别

干式高压TIG焊接法是海底输油(气)破损管道修复所用的重要的、焊接质量较高的连接方法,而自动化焊接又是解决潜水员焊接效率低下的有效途径,焊缝跟踪技术则是保证焊接过程正常进行和焊缝质量的关键技术.设计了能克服环境压力影响的CCD图像摄取装置,研究了一套焊缝跟踪路径识别算法.运用直方图均衡化方法强化坡口与非坡口的差别,增加焊缝图像的理解性.提出了以图像灰度最低值拟合成的曲线将整个图像分为两个部分的图像分解法,提高了图像识别目标的焊缝坡口部分所占的比重,有利于二值化阈值的选取.采用基于数学形态学的二值图像边界识别方法分离出焊缝边界,用Hough变换法确定坡口边线位置,最后用图像分解逆过程经合并后识别出坡口所在的位置.所提出的方法组合后抗干扰能力强,计算速度快,为进一步实现自动化焊接奠定了基础.     

一种液压摩擦焊机电液系统研究与试验

针对海上石油平台、海底输送管线维修的需要,提供了一种液压摩擦焊机液压和电器系统设计思路,通过参数计算、电液控制系统设计,研发了一种液压摩擦焊机,通过对DH38钢摩擦叠焊单元成型工艺试验,发现焊接接头拉伸强度达到了母材强度的76%以上,验证了液压摩擦焊机的可靠性能,通过该研究的应用,可对海上石油平台、海底输送管线的维修起到积极作用。     

锯切力仿真与锯切参数选择

该文基于岩石材料的特征，提出了一个岩石锯切力理论模型，数值仿真结果表明，该模型正确地描述了锯切力变化的基本特征，对它的进一步分析有利于更仔细地解释锯片磨损及更好地选择锯切参数。     

有限元分析软件Marc及其在橡胶材料分析中的应用

介绍了有限元分析软件Marc的组成及功能，并探讨了其在橡胶材料力学分析中的应用。Marc软件由求解器、前后处理图形对话界面、六面体网格划分器及与其它软件的接口等部分组成，可对各种结构的位移场、非结构的温度场、流场等进行分析，其非线性分析能力尤为突出。Marc软件为橡胶材料力学分析提供了Mooney，Ogden等多种材料模型，可进行橡胶材料形变、应力—应变分析，为结构设计提供依据。     

海底管道铺设用全位置自动外焊机行走机构设计

随着深海油气开采的不断深入,海底管道铺设用全位置自动外焊机得到了广泛的开发和应用。我国的全位置自动外焊机尚处于研发阶段,海底管道铺设用全位置自动外焊机则完全依靠进口。笔者在深入剖析国内外广泛应用的几种焊机行走机构的结构基础上,设计了适用于S型海底管道铺设用全位置自动外焊机的行走机构。该机构将焊机的驱动机构和锁紧机构完美的结合在一起,在保证焊机可靠运行的基础上,减小了焊机的尺寸,简化了操作过程。     

高强度海底管线钢焊接性研究进展

为了降低深水油气田开发的成本,笔者对长距离天然气输送用高强管线钢的焊接性研究进展进行了评述,包括材料、焊接性、焊接工艺等问题。研究表明,采用高强管线钢能够显著降低材料运输、安装等各个环节的成本,采用合适的焊接工艺可获得令人满意的环焊缝接头,但是,在工程应用之前需要重点解决韧性、裂纹和焊接缺陷等关键问题。     

激光在焊接电弧高速摄像技术中的应用

建立了以激光为背景光源的高速摄像系统,该系统包括焊接平台、焊接设备和摄像装置三部分。介绍了电弧高速摄像的关键技术。包括光路的设计、背景光源的选择和弧光的消除等。利用此系统可在线观测和监控焊接过程。     

摩擦液柱成形初始阶段的二维轴对称数值模拟 

基于二维轴对称有限元模型,通过外部施加表面热流强度的手段对摩擦液柱单元成形(FHPP)初始阶段的热力耦合接触摩擦问题进行了数值模拟。结果表明：金属棒接触摩擦表面上的温度上升迅速,当其材料的屈服强度降低到一定值后就会在轴向应力的作用下发生塑性流动,进而对预钻孔底部进行填充;所施加的轴向应力、转速以及金属棒与预钻孔之间的径向间隙对成形过程都有不同程度的影响,轴向应力对成形过程的影响较转速对成形过程的影响略大,而径向间隙对成形过程的影响相对较小。     

深水立管柔性节点选型设计研究

研究了深水立管系统柔性节点的应用场合、关键构件、安装方法、选型原则等基本技术问题,通过对国外文献的搜集、整理、翻译和消化,对这些问题有了比较系统的认识。研究表明柔性节点最主要的应用是SCR立管悬挂,球形模压弹性轴承是柔性节点的关键构件,在柔性节点安装中要求严格保证第一焊缝质量,柔性节点选型主要考虑轴向张力、介质压力、偏角、转动刚度和尺寸等因素。