在海洋石油工业的发展中,随着海上油田开发的不断扩大和深化,海上平台对电机驱动注水泵的要求越来越高一方面是对注水泵的功率要求越来越大,另一方面是对注水泵的调速能力要求越来越高。由于常规变频调速装置不仅占地空间大,而且系统较为复杂,工作环境条件要求高,这对油田开发的初期投资带来不利影响。针对此一问题,结合油田生产的需要,对大功率注水泵调速装置的特点和性能进行了深入分析,最终设计出一套采用液力耦合器来满足注水泵的调速要求,既可以简化注水泵的调速工艺,同时也可以减小调速装置的占地空间和重量。

为了提高井控半封闸板防喷器(blowout preventer,BOP)安全性能,对现役的半封闸板防喷器进行了失效分析及密封性能评价,完成了闸板体的表征测试以及材料拉伸和冲击试验,通过溢流关井时半封闸板受力分析,基于闸板体材料应力应变测试数据,建立了全尺寸半封闸板防喷器模型,在井下高压流体和油缸压力复合载荷下对闸板体和密封胶芯的力学性能进行了仿真研究。结果表明:当油缸压力超过9.4 MPa,闸板本体的凹槽根部刚好进入屈服变形,最大等效应力发生在闸板本体的凹槽根部,导致闸板体过早断裂失效。胶芯与闸板上端接触区域的应力集中最为明显,可见由于复合载荷的作用,胶芯上部受到挤压作用,产生严重变形,进而失去密封能力。最后提出了减小闸板应力集中的措施。研究成果为溢流情况下半封闸板防喷器的安全操作提供指导依据。

压力容器和管道是工业生产装置中普遍存在的 ,在其运行过程中由于种种原因难免会产生泄漏。如按常规的方法进行处理会使生产过程中断 ,为减小对生产过程的影响 ,本文介绍了由实践总结得来的带压焊接密封技术和经验 ,在生产过程不间断的情况下对压力容器和管道进行密封。

为了减少常规压缩型封隔器失效事故,开展封隔器常用橡胶材料的单轴拉伸和压缩实验,基于实验数据和Abaqus大变形接触有限元分析,对常规压缩型封隔器力学性能进行分析,并设计一种可扩张式封隔器,研究不同压差、温度和摩擦因数对扩张胶筒密封性能的影响,最后对所设计的扩张式胶筒进行了试验研究。结果表明:常规封隔器的胶筒在完成密封的过程中,上胶筒主要起密封作用,而且受到的应力较大,过大的应力会引起常规胶筒肩部压紧而发生疲劳失效,采用扩