压力平衡式远程自动控制海底管道开孔机设计

为弥补国内在水下开孔技术领域与国外的巨大差距,研制了海底管道开孔机。海底管道开孔机在传动系统、压力平衡系统及远程自动控制显示系统采用了创新设计,满足了开孔机水下无人操控的作业要求。压力平衡系统设计要求平衡管道压力、防止海水渗入机体及避免密封机体内部因运动造成的阻尼过大等作用。远程自动控制系统采用电气控制和液压控制相结合的设计方案,利用电磁编码器采集工作状态信息,简化了机械计数装置,提高了监测和控制精度。通过开孔试验验证,开孔机工作正常,达到了设计要求。     

基于PLC的双余度海底管道开孔机远程电气控制系统设计

为填补国内海底管道开孔机的空白,进行了海底管道开孔机的研制。鉴于其特殊的工作环境,需要远程控制系统对开孔机进行监控。为了解决远程控制系统所面临的可靠性、信号衰减、密封和剧烈震动的问题,设计了基于PLC和HY-TTC60的双余度远程电气控制系统。经过实验验证,该控制系统能够控制开孔机完成开孔;并能实时监视开孔机的工作状态。根据实验采集的数据判断,该控制系统精度满足设计要求。     

超声波在在线测量带压管道开孔机钻孔深度上的应用

简单介绍了带压管道开孔机工作原理。说明了应用超声波传感器测量带压管道开孔机钻孔深度的方法,该方法采用收发一体的超声波探头测量钻杆移动的距离,实时监测开孔机钻孔深度,避免因误操作导致整个管道被钻穿而泄漏带来的危险。     

内置开孔隔墙高速铁路隧道列车车体压力波动特征

为研究内置开孔隔墙隧道内列车车体压力波动特征,基于有限体积方法的流体力学计算软件建立了非定常可压缩三维流动模型,对内置开孔隔墙高速铁路隧道内列车车体压力进行了计算分析。结果表明:隧道内置开孔隔墙后:①车体压力波形基本与无隔墙时一致,但波动程度加剧且出现有规律的周期振荡;②隔墙开孔间距和开孔面积对车体压力波的影响明显;③车体压力波幅值与车速成正相关关系,但其振荡周期与车速成反比;④相对于单车,列车对向运行时车体压力波明显增大,但两者的差值随着开孔间距的增大、开孔面积的减小和隧道长度的增加而减小。     

车辆制动油管液体压力传递特性分析

车辆采用ABS系统进行制动控制时,对制动压力响应能力提出了较高要求.当车辆制动管道较长时,管道内制动液体压力传递特性是影响这一能力的重要因素.由于制动管道内存在高频压力变化,对ABS制动管道压力传递的研究不适宜用集中参数模型,而应采用分布式管道参数模型.通过建立包含14个变量组成的制动系统仿真模型,可计算获得特定制动管道压力传递频域特性解.通过对频域特性解的辨识可进一步获得精确的管道压力传递函数表达式.利用传递函数表达式对具有不同参数的制动系统阶跃响应特性进行对比,发现制动液温度和制动管径的变化对管道的压力传递能力影响显著.车辆制动系统控制逻辑应根据管道参数的变化进行调整.     

管道不停输带压开孔技术介绍

管道不停输带压开孔工艺不但技术可靠而且效率高,对生产还不影响,是在检修技改领域值得推行的方法,实际使用证明效果良好。     

对压力流管道水压试验时确定工作压力的探讨

在给排水工程中压力管道铺设及接口完成后 ,常用水压试验的方法来检验管材材质和接口材料的强度及密封程度是否达到要求。由于压力流管道在突然停泵或关闭阀门时因操作不当引起的水锤对管道产生大大超出正常压力的瞬间冲击 ,导致管道或接口破坏而影响整个供水系统的正常运行。为了检验管道是否受得住瞬间冲击的承受能力 ,保证管道的安全运行 ,规范对不同材质的管道分别规定用超过工作压力附加一定倍数值的强度试验压力和严密性试验压力来进行水压试验。对于附加压力的倍数或数值由于规范中规定的很具体 ,试压时施工单位和接收单位争议不大。…     

基于支持向量机的矿浆管道堵塞信号识别方法

针对传统统计学理论的局限性,提出一种基于支持向量机的矿浆管道堵塞信号识别方法.该方法可以有效地识别矿浆管道中压力信号、流量信号的异常,通过分析压力信号、流量信号的异常从而准确识别堵塞信号.对于矿浆管道堵塞发生的早期发现起到一个很好的预警效果.研究结果表明,该方法分类效果好,泛化能力强,在识别正确率上优于径向基核函数人工神经网络方法,为矿浆管道安全生产监测提供了可靠的理论支持.     

基于DASP的高扬程泵站压力管道模态识别

摘 要：针对高扬程泵站压力管道在运行过程中普遍存在的振动问题,以甘肃景电工程一期二泵站的4＃压力管道为研究对象,采用DASP（Data acquisition & signal processing）软件对泵站的压力管道振动特性进行测试,用时域分析法辨识压力管道结构振动的模态参数,分析了不同工况下压力管道的振动状态,并用振型相关矩阵对其识别结果的可靠性进行了校验。实验结果表明：该方法不仅能方便快捷地获取管道振动的实时测试信号和振动特性图谱,其精度与可靠性也能满足压力管道振动机理分析的需求,于实际工程有广泛的应用及推广价值。     

用电容式传感器测液压管道压力的探讨

本文从液压力大小与钢管外径变形量成正比的概念出发，提出了采用变间距式电容传感器测量液压力。不需开测压孔，并对该测压仪的机械部分进行了设计计算，对误差进行了分析，说明该测压仪适合于工程机械和矿山机械液压系统的故障诊断测试。图３，表２，参３。     

微分求积法分析水下输流管道的竖向动力特性

在复杂的海洋和河流环境条件下,水下输流管道的动力特性受到内外流体等耦合作用的影响,呈现与陆地管道不同的特点.尝试用微分求积法(DQM)来分析水下输流管道的竖向振动特性,综合考虑内流因素(包括流速、压强)和外流因素(包括流速、阻尼)以及轴向力对管跨段竖向振动的影响.计算分析了水下输流管道悬跨段的动力特性及允许跨长随内外流流速、轴向力、管内压强等的变化情况.结果表明,DQM用于水下管跨段的动力特性和疲劳分析、可靠性分析及设计是可行的.     

基于静压差法的流量测量方法

节流式流量计在流量参数计量中占有重要地位,但是普遍存在节流损失大、量程比小、直管段要求高等缺陷。通过对静压差流量测量方法以及管道约束条件对流量测量影响的研究,提出了一种基于改进静压差法的流量测量方法。利用引进的管道约束条件,结合静压差法及流体流动参数,建立了基于支持向量机的流量测量模型。通过与传统节流式流量计(标准的孔板)的比较实验,表明了该方法没有节流损失,流量测量范围宽,流体流量的测量精度可以达到2%以内,适合于工业参数的实际测量。     

坠物撞击海底管道损伤的BP神经网络预测模型

为预测坠物撞击饱和黏土海床上海底管道的损伤，建立了坠物撞击下饱和黏土海床与海底管道相互作用的动力有限元模型，结合海底管道实际工作条件的变化范围，分析坠物撞击能量、管道直径、壁厚、钢材等级、内压、海床土不排水抗剪强度6个参数对海底管道损伤的影响规律，将6个参数作为输入层参数，以管道损伤作为输出参数，将数值模拟结果作为训练样本，通过学习和训练构建形成了海底管道损伤预测的BP神经网络模型。研究结果表明：坠物撞击能量越大，管道损伤越大，管道损伤增长速率随坠物撞击能量的增大而趋缓；管道直径、壁厚、内压、管道屈服强度增加，管道损伤减小；饱和黏土海床不排水抗剪强度越大，管道损伤越大。建立的海底管道损伤BP神经网络预测模型，仅需要坠物撞击能量、管道直径、壁厚、钢材等级、内压和海床土不排水抗剪强度6个参数，模型简单、便捷，能够较好地预测饱和黏土海床海底管道受坠物撞击的损伤，数值算例涵盖了常见饱和黏土海床海底管道的工作条件，具有很好的适用性，为海底管道损伤预测提供了新思路。     

考虑人工边界的海底管线地震应力分析

海床动力响应分析一般将管线假定为刚性,没有考虑地震荷载作用下海床边界的等效处理,亦不能合理地考虑海床与管线的相互作用效应.基于Biot动力固结理论建立了海床-管线相互作用的计算模型,利用粘弹性人工边界,以大型有限元软件ADINA为平台对El-Centro地震波作用下的海底管线的动力响应进行分析,重点讨论了成层海床土对海床中孔隙水压力和海底管线内应力的影响.结果表明:海床土性的变化对海底管线的内应力影响不大,而对海底管线周围孔隙水压力的影响很重要.     

防水型救生舱防护结构研究

参考潜艇结构设计方法,对耐水压150米的防水型救生舱环肋圆柱壳耐压结构的进行了研究,获得了壳板厚度、肋骨型材、肋骨间距和肋骨型号关键参数对耐压外壳所受关键应力和稳定性的影响。通过对外压容器的补强方式的比较和分析,确定了防水型救生舱舱门和观察窗开孔补强的方式方法和面积。通过数值模拟对舱段耐压结构的多种影响因素进行模拟计算,完成了整舱承压性能的应力应变模拟分析。结果表明,所设计防水型救生舱在2.25 MPa的外压下,舱体所受最大应力为100 MPa~300 MPa,整体形变最大值出现在舱尾椭圆封头的最中心,大小为6.1 mm。救生舱整体结构合理,对于防水型救生舱结构设计提供给了依据。     

围海造陆对已埋设海底管线安全性的影响

当围海造陆工程需要覆盖原有海底管线时,对海管的不利影响包括两个方面:其一是隔埝与管线相交处,对管线局部造成较大的附加应力;其二是大面积吹填造陆,使管线受力发生变化.在这两种不利荷载的作用下,管线的安全运营受到威胁.结合实际工程,采用规范设计和有限元分析相结合的方法,分析了大面积吹填对海底管线的影响,并设计采用打桩加盖板的保护措施使隔埝能够安全地跨过海底管线.分析结果和实际观测表明,在现有的工况条件下管线上吹填土高度不宜大于4m,隔埝与管线相交处的保护方案具有有效性.     

某海底管道失效分析

通过对某海底管道进行理化检测、腐蚀产物分析、腐蚀形貌观察、服役环境分析及室内模拟实验,研究管道失效原因.结果表明:管道材质满足API spec 5L要求;内管存在由CaCO3、BaSO4和Fe(OH)3形成的结垢,垢层的存在使得管体的均匀腐蚀速率增大了约7倍,垢下腐蚀是导致管道腐蚀穿孔失效的主要原因.