膨胀管概述及技术研究(DOC)
膨胀管膨胀后抗挤强度计算方法及影响因素分析研究
膨胀管膨胀后抗挤强度计算方法及影响因素分析研究膨胀管在下井施工中同时受到各种力学载荷的影响,管材膨胀后会发生塑性变形,同时管材的径厚比也会发生变化,为了相对精准地计算膨胀管材受载荷作用后的抗挤强度,应该系统全面地分析各种因素对膨胀管材受力后抗挤强度的影响。
本论文首先根据弹塑性力學原理,建立膨胀管在均匀外挤载荷作用下的力学模型;然后推导出计算公式,再针对膨胀管的制造缺陷进行了修正,最后提出计算模型,为膨胀管工程作业抗挤强度的计算及原因分析提供工程指导。
标签:膨胀管;抗挤强度;计算方法;抗挤原因1 膨胀管膨胀后抗挤强度计算模型建立目前,世界石油工业中应用比较普遍的挤毁压力计算公式是API公式。
在API标准中的四个挤毁压力公式中,塑性挤毁公式和弹塑性挤毁公式是目前膨胀管设计时使用最频繁的,这两个公示都是通过试验,然后将数据经过数理回归统计,最后计算求出结果的,对于下井后的高抗挤强度的膨胀管和带有明显制造缺陷的API标准膨胀管是不适用的。
本文首先建立理想圆管弹塑性挤毁计算判据,然后考虑到膨胀管的轴向尺寸和膨胀后的变形情况,根据弹塑性力学理论,把膨胀管实际的问题转变成平面应变的问题来处理。
需要做如下假设:①膨胀管管材为各方向同性的弹性体;②载荷只考虑均匀外挤力,忽略其它的荷载。
设应力函数为:φ=A lnr +Br2 lnr + Cr2+D理想圆管的抗挤强度计算式为:实际的膨胀管力学受力分析不同于理想的圆管,所以,需要对理想圆管抗挤强度的计算式给予修正:取E=207000Mpa,μ=0.3,得到理想圆管的弹性失稳临界外压为:实际膨胀管的抗挤强度与理想圆管的临界外压之间大致有以下近似关系:D—膨胀管管材的外径,mmt—膨胀管管材的壁厚,mmPc—膨胀管管材的抗挤强度,MPaPE—理想圆管的弹性失稳临界外压,MPaP—理想圆管的弹塑性挤毁外压,MPa2 膨胀管膨胀后抗挤原因分析利用计算模型,通过有限元分析以及抗挤强度强度计算模型的分析可以发现膨胀后管子抗挤强度下降,主要原因有:2.1 膨胀过程中材料的包辛格效应(Bauschinger Effect)在管柱膨胀时,内挤压力使管子沿径向向外发生膨胀,膨胀以后的工作状态下,它将承受内压力、外压力和拉力。
什么是胀管胀管的作用有哪些(二)
什么是胀管胀管的作用有哪些(二)引言:胀管是一种常用的工程材料,广泛应用于管道系统中。
它具有独特的结构和功能,能够有效解决管道系统中的热胀冷缩问题,保证管道的正常运行和安全性。
本文将重点介绍胀管的定义及作用,并进一步探讨其具体功能。
正文:一、胀管的定义1. 胀管是一种弹性元件,通常由金属材料制成,具有可伸缩的特点。
2. 胀管通过其特殊的结构设计来适应管道系统中的热胀冷缩。
二、胀管的作用1. 缓解热胀冷缩带来的压力变化问题:a. 胀管能够吸收管道系统中由于温度变化引起的热胀冷缩,避免了管道系统受压力变化的影响。
b. 胀管可有效减少管道系统的震动和振荡,提高系统的稳定性和安全性。
2. 保护管道系统的安全:a. 胀管能够起到缓冲和保护管道系统的作用,减少管道连接处的应力集中,延长系统寿命。
b. 胀管可降低管道系统中的应力和应变,防止管道的破裂和泄漏。
3. 提高管道系统的可靠性:a. 胀管可以有效预防管道中的变形和位移,保持管道系统的稳定性。
b. 胀管还能够减少管道系统中的噪音和振动产生,提高管道的工作效率。
4. 方便管道维护和维修:a. 胀管的安装和维修相对简单,可以方便地进行检查、更换或维修。
b. 胀管的使用能够降低管道维护和维修的成本,并减少停工时间。
5. 应用广泛,适用性强:a. 胀管可用于各种类型的管道系统,包括给水、供暖、燃气等。
b. 胀管的大小和形状可根据实际情况进行定制,满足各种工程需求。
总结:胀管作为一种重要的管道系统元件,具有重要的功能和应用价值。
它能够缓解管道系统中的热胀冷缩问题,保护管道的安全、提高系统的可靠性和稳定性。
胀管的应用范围广泛,可适用于各种工程需求。
在实际工程中,正确选择并合理使用胀管,能够提高管道系统的运行效率并降低维护成本。
管道膨胀及流量要点
管道膨胀及流量、重量计算公式园钢重量(公斤)=0.00617×直径×直径×长度方钢重量(公斤)=0.00785×边宽×边宽×长度六角钢重量(公斤)=0.0068×对边宽×对边宽×长度八角钢重量(公斤)=0.0065×对边宽×对边宽×长度螺纹钢重量(公斤)=0.00617×计算直径×计算直径×长度角钢重量(公斤)=0.00785×(边宽+边宽-边厚)×边厚×长度扁钢重量(公斤)=0.00785×厚度×边宽×长度钢管重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚)×长度钢板重量(公斤)=7.85×厚度×面积园紫铜棒重量(公斤)=0.00698×直径×直径×长度园黄铜棒重量(公斤)=0.00668×直径×直径×长度园铝棒重量(公斤)=0.0022×直径×直径×长度方紫铜棒重量(公斤)=0.0089×边宽×边宽×长度方黄铜棒重量(公斤)=0.0085×边宽×边宽×长度方铝棒重量(公斤)=0.0028×边宽×边宽×长度六角紫铜棒重量(公斤)=0.0077×对边宽×对边宽×长度六角黄铜棒重量(公斤)=0.00736×边宽×对边宽×长度六角铝棒重量(公斤)=0.00242×对边宽×对边宽×长度紫铜板重量(公斤)=0.0089×厚×宽×长度黄铜板重量(公斤)=0.0085×厚×宽×长度铝板重量(公斤)=0.00171×厚×宽×长度园紫铜管重量(公斤)=0.028×壁厚×(外径-壁厚)×长度园黄铜管重量(公斤)=0.0267×壁厚×(外径-壁厚)×长度园铝管重量(公斤)=0.00879×壁厚×(外径-壁厚)×长度注:公式中长度单位为米,面积单位为平方米,其余单位均为毫米。
膨胀节技术说明书
膨胀节技术说明书1. 产品概述膨胀节是一种用于吸收由于热膨胀、冷缩等原因引起的管道或设备尺寸变化的装置。
它通常由一个波纹管和两个连接件组成,可以用于各种管道和设备的补偿。
本产品是一种非金属膨胀节,具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能,适用于各种化学工业、石油化工、电力等领域。
2. 设计原理膨胀节的设计原理是利用波纹管的弹性变形来吸收尺寸变化。
波纹管由一系列的波纹组成,能够在一个方向上自由膨胀,同时保持其他方向的尺寸不变。
本产品的波纹管采用高强度聚酯纤维材料制成,具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能。
连接件采用优质碳钢或不锈钢材料制成,能够保证与管道或设备的连接牢固可靠。
3. 结构特点本产品由波纹管、连接件和保温层组成。
波纹管是核心部件,能够吸收管道或设备的尺寸变化;连接件用于将波纹管与管道或设备连接在一起;保温层采用优质保温材料制成,能够有效地减少热损失,提高管道或设备的保温性能。
4. 使用材料本产品的主要材料包括高强度聚酯纤维、优质碳钢和不锈钢。
其中,波纹管采用高强度聚酯纤维材料制成,具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能;连接件采用优质碳钢或不锈钢材料制成,能够保证与管道或设备的连接牢固可靠;保温层采用优质保温材料制成,能够有效地减少热损失,提高管道或设备的保温性能。
5. 制造工艺本产品的制造工艺主要包括以下步骤:(1)切割和打磨:将碳钢板切割成所需尺寸,并打磨出坡口;(2)卷制和焊接:将切割好的碳钢板卷制成波纹管形状,并进行焊接;(3)表面处理:对焊接好的波纹管进行表面处理,包括打磨、抛光和喷漆;(4)组装和检测:将波纹管与连接件组装在一起,并进行检测,确保产品质量符合要求。
6. 性能指标本产品的性能指标如下:(1)补偿量:根据客户要求定制;(2)工作压力:≤4 MPa;(3)工作温度:-20℃~150℃;(4)保温层厚度:根据客户要求定制。
7. 安装调试在安装调试过程中,需要注意以下几点:(1)在安装前应先检查膨胀节是否完好无损,并按照说明书要求正确安装;(2)在安装过程中,应避免对膨胀节进行扭曲、弯曲或刮擦;(3)在安装完成后,应调整膨胀节的安装位置,确保其能够正常工作;(4)在调试过程中,应逐步增加压力和温度,确保膨胀节能够适应实际工况。
波纹膨胀节常用标准介绍Word版
波纹膨胀节常用标准介绍1.主要标准介绍1.1国内主要标准GB/T12777-1999 金属波纹管膨胀节通用技术条件GB16749-97 压力容器波形膨胀节GJB1996-94 管道用金属波纹管膨胀节通用规范GB/T15700-1995 聚四氟乙烯波纹补偿器通用技术条件GB12522-90 不锈钢波形膨胀节CB1153-93 金属波形膨胀节CJ/T3016-93 城市供热管道用波纹管补偿器1.2国外主要标准美国EJMA 膨胀节制造商协会ASME美国机械工程师学会B31.3ASME BPVC(锅炉及压力容器)Ⅱ-1-NCASME BPVC VⅢ-1MIL-E-17813F—(军标)管道用金属波纹管膨胀节通用规范日本JIS B 2352JIS B 8277(压力容器膨胀节)德国AD规范(压力容器换热器用)英国BS6129 金属波纹膨胀节2.G B/T12777-19992.1 标准的组成前言 1. 范围 2. 引用标准 3. 定义 4. 分类5. 要求6. 试验方法7. 检验规则8. 标志9. 包装、运输、贮存附录A(标准的附录)波纹管设计附录B(提示的附录)结构件设计2.2标准的主要内容2.2.1范围a.见GB/T12777中的1。
b.标准性质为产品标准。
c.适用范围:(1)管道中;(2)整体成形的无加强U形、加强U形、Ω形波纹管;(3)圆形。
2.2.2分类a. 见GB /T12777中的4。
b. 型式代号对照见表1。
2.2.3要求2.2.3.1产品等级为便于理解该标准,特按标准中对产品的不同要求将其分级。
产品等级见表2。
2.2.3.2材料 a. 材料见GB /T12777中的5.1(5.1.1波纹管、5.1.2受压筒节、5.1.3受力件)。
b. GB /T12777中P8表4所列常用波纹管材料仅为我国已有材料标准的。
事实上,波纹管常用材料如下:304(0Cr18Ni9)、304L(00Cr19Ni10)、321(0Cr18Ni10Ti)、316(0Cr17Ni12M02)、316L(00Cr17Ni14M02)、310S(0Cr25Ni20)、B315 GH125(FN —2)、InConel 600、InConel 625、Incoloy 800、Incoloy 825。
金属波纹管膨胀节拉杆_概述说明以及解释
金属波纹管膨胀节拉杆概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和解释金属波纹管膨胀节拉杆的概念、结构设计以及应用情况。
金属波纹管膨胀节拉杆是一种重要的工程连接件,在各个行业中广泛应用。
通过对其定义、作用和原理的解释,以及对结构设计、选材与制造工艺、连接方式和受力特点的探讨,可以更好地理解该装置在实际工程中的应用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分,具体如下:第一部分为引言,概述了文章的目的和内容安排。
第二部分将详细介绍金属波纹管膨胀节拉杆的概念与定义,并解释了波纹管和膨胀节在整个装置中的作用和原理。
同时,强调了拉杆在膨胀节中扮演的重要角色。
第三部分将重点讲述金属波纹管膨胀节拉杆的结构设计。
包括拉杆选材与制造工艺、拉杆与波纹管之间不同连接方式的优缺点分析,以及针对拉杆受力特点所需考虑的设计因素。
第四部分将详细介绍金属波纹管膨胀节拉杆在实际应用中的情况。
具体包括工程领域中使用金属波纹管膨胀节拉杆的案例分析,以及该装置在机械行业和其他行业中的应用现状和发展趋势。
最后一部分为结论,总结并评价了金属波纹管膨胀节拉杆,并展望了其未来的应用前景。
1.3 目的本文的目的是通过对金属波纹管膨胀节拉杆进行全面深入地探讨,提供读者对该装置的理解和认识。
同时,希望能够揭示各个方面与该拉杆相关的知识和信息,具有一定参考价值。
最终目标是促进这种装置在各行业中更广泛、更有效地应用,并推动其技术和设计不断发展创新。
通过本文阐述,期望读者能够对金属波纹管膨胀节拉杆有更全面、准确的认知,并在相关领域中得到实际应用。
2. 金属波纹管膨胀节拉杆概述2.1 金属波纹管膨胀节的定义金属波纹管膨胀节是一种用于补偿由于温度变化和压力变化而引起的管道、容器或设备在热膨胀和冷缩过程中产生的长度变化。
它由外壳、内衬、连接管法兰等组成并具有可伸缩性。
2.2 波纹管和膨胀节的作用和原理波纹管是金属制成的一种薄壁柔性管道,具有良好的弹性和延展性。
膨胀管技术在油田裸眼井改造中的应用
膨胀管技术在油田裸眼井改造中的应用摘要:利用膨胀管技术是裸眼井开发改造的有效方式,本文介绍油田裸眼完井方式开发现状、存在问题、改造潜力,提出了可行的技术路线以及步骤。
关键词:裸眼井改造膨胀管技术一、现状在延长油田开发初期,油井都采取裸眼完成方式。
就南泥湾油田来说,共有裸眼井831口,平均井深592米,封水套管平均292米,其中裸眼井关停井284口,随着开采的时间不断延续,大量裸眼井逐渐出现了出水、水淹、无产等问题,致使裸眼井无法正常生产,而造成长期停产、关井。
通过研究分析,裸眼井区油层厚度大、物性好、初产高,储层改造时砂比低:为6-8%,加砂量小,实际有效加砂量3-4方,储层改造程度非常低。
加之井径不规则,部分储层难以动用,导致裸眼井区域油层动用程度低。
为了进一步盘活这一批井,更好的挖潜裸眼井区域的剩余油,提升开发区域产能,延长油井服务年限,最终提高该区块采收率。
二、原因分析由于裸眼井的封水套管是人工固井,人为操作因素过多,固井质量得不到保证,在油井后期管理过程中常出现综合含水率偏高问题,同时裸眼井由于井径质量不好控制,加之后期采油以及作业的影响,导致井径不规则,从而引起压裂座封率低,仅为73%,从而影响了油层的整体动用状况。
根据压裂裂缝监测结果:裸眼井几乎压裂裂缝为水平缝,而裸眼井同砂体的油层段只能压裂一次。
因此,裸眼完井改为规则井径完井,在油井的后期改造中,油层利用率提高。
由于裸眼井在后期管理过程中易出现井壁垮塌,卡油管现象,给修井工作带来极大不便。
兼之井身油层段全部裸露,层与层之间相互干扰大,影响出油层段压力。
为了提高裸眼井区域的动用程度,防止以上各种状况的发生,同时恢复一批有潜力的停躺井及低效井,提高油田的采收率,弥补我厂产能不足的被动局面,急需对这部分油井进行改造。
三、对策建议膨胀管技术首先由壳牌公司提出技术设想并做商业应用,21世纪初在我国得到了中石油、中石化多个部门的重视,经过十年的探索、创新,已经形成了具有我国独立知识产权的系列技术及产品。
金属波纹管膨胀节的设计和运用分析
金属波纹管膨胀节的设计和运用分析摘要:改革开放至今,已经走过四十多个春秋,我们国家的发展可以用“日新月异”和“突飞猛进”八个字来形容,尤其是在新形势的大背景之下,越来越多的企业获得更好发展,越来越多的企业在不断更新当中,社会整体科技水平也得到大幅度提高,特别是机械工业生产领域。
具有现代化特点的热管网与热补偿设备重要组成部件金属波纹管膨胀节,其质量需要加强关注与重视,其在水利、化工、电力供热等多个方面都凭借自身强大的优势与特点(补偿外较大、而且密封性较好等),都已经得到广泛的应用。
因此,本篇文章主要对金属波纹管膨胀节的设计及运用进行认真的分析,以做参考。
关键词:金属波纹管膨胀节;设计;运用;在金属管道当中,金属波纹膨胀节是使用较为广泛的柔性补偿原件。
通过波纹管的变形能力能够进行吸收或者是转移位移,其最明显的优势与特点就是补偿外较大、而且密封性较好等,现如今在航天、电力以及石油化工等多个领域当中都已经得到广泛应用,并获得一致好评。
但是相关工作人员还需对其质量加强关注与重视,在产品生产过程当中,加大对质量控制的力度,最终将高质量的金属波纹管膨胀节生产、制造出来。
基于此,本文下面主要对金属波纹管膨胀节的设计以及运用展开深入探讨。
1、金属波纹管设计选型遵循的原则分析据了解,波纹管在应用过程当中,系统或者是子系统给定的条件就是波纹管设计和选型的重要依据,在正常的情况之下,给定设计条件主要包括多项内容,其一:最大空间尺寸;其二:工作载荷的实际性质与大小;其三:工作温度实际范围;其四:精度要求,其五:使用总体时间等等。
工作人员需要结合波纹管的实际使用用途、精度要求、工作温度等多种条件,并对材料形成以及焊接工艺进行深入考虑,最终选择出最合适、最恰当的材料。
材料在选择过程当中,还需对市场来源加深思考。
其一: 对波纹形状进行认真观察。
基于波纹管的实际用途、性能等等,选择出最合适、具有合理性的波纹形状。
在正常的情况之下,工作人员都会优先选择U型波纹[1]。
塑料膨胀管国家标准
塑料膨胀管国家标准
塑料膨胀管是一种用于建筑、市政工程、电力通信等领域的重要管道材料,其
质量直接关系到工程的安全和可靠性。
为了规范塑料膨胀管的生产和应用,保障工程质量,我国制定了相应的国家标准,下面将对塑料膨胀管国家标准进行详细介绍。
首先,塑料膨胀管国家标准主要包括了产品分类、技术要求、试验方法、检验
规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
在产品分类方面,国家标准对塑料膨胀管的材料、规格、尺寸、用途等进行了明确的界定,以便于生产和使用时的统一标准。
在技术要求方面,国家标准规定了塑料膨胀管的原材料、外观质量、尺寸偏差、力学性能、耐化学腐蚀性能、耐热稳定性能等方面的具体要求,以确保产品的质量稳定和可靠性。
其次,塑料膨胀管国家标准还规定了相应的试验方法和检验规则,以便于对产
品进行质量检测和评定。
这些试验方法主要包括了外观质量检验、尺寸偏差检验、力学性能测试、耐化学腐蚀性能测试、耐热稳定性能测试等内容,通过这些试验方法可以对产品的各项性能进行全面的检测和评定。
同时,国家标准还对产品的标志、包装、运输和贮存等方面进行了规定,以确保产品在生产、运输、储存和使用过程中的质量和安全。
总的来说,塑料膨胀管国家标准的制定,对于规范产品的生产和应用,提高产
品的质量和可靠性,保障工程的安全和稳定具有重要的意义。
生产企业和使用单位应当严格按照国家标准的要求进行生产和使用,加强质量管理,提高产品质量,确保工程的安全和可靠性。
同时,相关部门也应加强对产品的监督检查,确保产品符合国家标准的要求,维护市场秩序,保障消费者的合法权益。
希望通过国家标准的制定和执行,能够推动我国塑料膨胀管行业的健康发展,为建设美丽中国做出积极贡献。
换热器胀管试验
换热器胀管试验
换热器胀管试验是用来检验换热器胀管的性能和可靠性的一种试验方法。
胀管是换热器中的一个重要部件,用于增加换热器的传热面积,提高换热效率。
换热器胀管试验一般包括以下几个步骤:
1. 准备工作:检查胀管的外观和尺寸,确保无明显缺陷和变形。
根据设计要求,确定试验中使用的介质和流量。
2. 安装胀管:将胀管安装在换热器中。
确保胀管的固定和密封良好,避免漏气和泄露。
3. 加热试验:通过加热介质,使介质在胀管中流动,观察胀管的膨胀变形情况。
记录胀管的膨胀量和胀管表面的温度变化。
4. 压力试验:通过增加介质的压力,增大胀管的承受压力,观察胀管的变形情况。
记录胀管的变形量和胀管表面的压力。
5. 稳定试验:在一定的工况条件下,使介质在胀管中循环流动一段时间,观察胀管的变形情况和对换热器性能的影响。
6. 检验结果评估:根据试验结果评估胀管的性能和可靠性,判断胀管是否满足设计要求。
换热器胀管试验可以帮助生产厂商和使用单位验证胀管的性能
和可靠性,避免因胀管失效导致的故障和安全问题。
同时,也可以为胀管的设计和制造提供参考和改进的依据。
膨胀尾管悬空固井技术与应用
膨胀尾管悬空固井技术与应用膨胀尾管悬空固井技术是一种新型的油田固井技术,是目前国内外广泛关注和研究的课题之一。
该技术通过膨胀尾管的作用,实现了尾管的悬空固井,填补了国内外此方面应用技术空白,在提高油气开采效率和安全性方面发挥了巨大作用。
以下将就膨胀尾管悬空固井技术的原理、特点以及应用进行详细介绍。
一、膨胀尾管悬空固井技术原理膨胀尾管悬空固井技术是利用膨胀尾管的自身性能,在管柱下部设置扩张器,当尾管到达预定位置时,扩张器被膨胀形成内径小于井筒的节流环,使得水泥浆得以置入,并在节流环与井筒之间形成一定的密闭空间,从而实现了尾管的悬空固井。
该技术的核心在于膨胀尾管的扩张器及其设计和制作工艺,其中包括扩张器和尾管的结合形式、膨胀力的控制及它的参数等。
要实现膨胀尾管悬空固井,需要保证膨胀尾管的扩张部位不仅能够满足膨胀的需要,还需要具备足够的机械强度和密封性。
1. 适应性强:膨胀尾管悬空固井技术可以适应各种井筒斜度和复杂地层条件,可以解决常规尾管悬空固井技术无法解决的问题。
2. 安全可靠:通过膨胀尾管的技术手段,可以实现尾管的悬空固井,大大提高了井下作业的安全性和可靠性。
3. 节省成本:相比传统的尾管悬空固井技术,膨胀尾管悬空固井技术可以显著降低固井作业的成本,提高固井效率。
4. 提高采油效率:膨胀尾管悬空固井技术可以使油气开采更加高效,增加了井底产能和提高了油气采收率。
5. 对油田环境影响小:膨胀尾管悬空固井技术采用了新型的环保材料,并且操作简便,对油田环境的影响较小。
1. 普遍适用于各类油气井的固井作业,尤其是对于水平井和多级油气藏的固井作业具有重要意义。
2. 可以广泛应用于非常规油气藏的开发,如致密油、页岩气等。
3. 对于高难度井筒的固井作业,如高温、高压、高硫等井筒,膨胀尾管悬空固井技术也可以发挥其独特的优势。
塑料膨胀管 (2)
塑料膨胀管
塑料膨胀管由原始的木榫,木塞(又名塞子)的使用而开发出来的塑料制品,主要用于物品紧固,连接。
最要成份:塑料
原材料:HDPE即聚乙烯,PA即尼龙,或者PP制造。
生产形式:注塑。
适用配套:配套木螺丝,自攻螺丝,雨伞钉,六角自攻螺丝等自攻类尖尾螺丝。
常规尺寸:M6,M8,M10,M12,长度从20mm到160mm 甚至200mm以上不等。
配套方法:依据物体重量选用塑料膨胀管的大小与长短。
依据自攻螺丝的尺寸配套塑料膨胀管的合身尺寸,
塑料膨胀管的使用方法:
先依据塑料膨胀管的外径的大小,在要固定物品的位置上打好同样大小的孔,然后装膨胀管锤进孔内,再使用相配套的自攻螺丝锁紧物品即可。
塑料膨胀管的膨胀原理:
塑料膨胀管的膨胀分为内膨胀,卡角与内外膨胀管。
利用迫压的原理,在自攻螺丝锁紧的同时将膨胀管胀开迫压连接生根。
形成坚固的作用。
常用实用款式
鱼形膨胀管,在我国深受欢迎,产品属内外膨胀式塑料膨胀管,由由翅膀去支撑固定,更有效的防止了在安装过程中上螺丝时膨胀管本体在孔内打转,更有力的紧握洞壁。
有关塑料膨胀管的相关问题欢迎询问佛山环捷。
膨胀筛管的研制及现场试验
膨胀筛管的研制及现场试验1. 概论- 研究背景和意义- 筛管的种类和应用- 膨胀筛管的优势和不足2. 膨胀筛管的设计及制备- 合理设计膨胀筛管结构- 选择合适的材料和制备工艺- 详细制备过程和注意事项3. 膨胀筛管的性能测试及分析- 实验介绍和测试方法- 对比分析膨胀筛管与传统筛管的筛分效果- 分析膨胀筛管的筛分机理4. 现场试验及应用- 选择试验对象和试验环境- 详细介绍现场试验过程- 分析试验结果和应用前景5. 结论及展望- 总结膨胀筛管的研制过程和试验结果- 评价膨胀筛管的应用前景和局限性- 展望膨胀筛管在工业应用中的发展前景和研究方向第一章:概论1.1 研究背景和意义筛分是指用筛网将固体物料按照粒径分级的过程。
筛分在众多化工、钢铁、矿山、建筑、冶金、能源等领域中都有着广泛的应用。
传统的筛网一般是以线网或板网为基础,所以筛分功效低下,容易堵塞需要频繁清洗,严重降低生产效率,增大了生产成本,降低了产品质量。
为了解决这一问题,人们开始研发新型筛分工具,膨胀筛管就是其中之一。
1.2 筛管的种类和应用根据其结构和用途,筛分可分为振动筛、旋振筛、螺旋筛、翻板筛、压力式筛、飞击筛等多种类型。
其中最常见的有振动筛、压力式筛和翻板筛。
1.3 膨胀筛管的优势和不足膨胀筛管是一种新型的筛分工具,它以毛细管膜管技术为基础,在筛分中应用广泛。
与传统的筛管相比,膨胀筛管具有大流量、高筛分准确性、分配均匀、不易堵塞等优点,并且这种筛管还有良好的自清洁性能。
但是膨胀筛管的制备成本较高,需要仔细设计结构和精确操作,这都是需要重视的不足之处。
第二章:膨胀筛管的设计及制备2.1 合理设计膨胀筛管结构膨胀筛管的结构是其实现当量的关键。
毛细管膜管技术的应用能够使膨胀筛管的结构变得复杂。
因此,为了获得高效并准确的筛分效果,需要合理地设计及调节筛管的几何形状参数、毛细管密度,筛管的压力、温度和润滑情况等等。
2.2 选择合适的材料和制备工艺除了要设计合理的结构参数,还需要选择适合的材料和制备工艺。
塑料膨胀管尺寸
塑料膨胀管尺寸一、前言塑料膨胀管是一种常用于建筑工程中的管材,它具有防火、隔热、隔音等功能,被广泛应用于建筑物内外墙保温系统中。
在这篇文章中,我们将详细介绍塑料膨胀管的尺寸。
二、塑料膨胀管的分类1. 材质分类目前市面上常见的塑料膨胀管材质主要有:聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)、挤塑聚氨酯(PU)和挤塑聚丙烯(PP)等。
2. 形状分类根据其形状可分为直管和弯头两种类型。
3. 规格分类根据其规格可分为内径、外径和长度三种类型。
三、塑料膨胀管的尺寸参数1. 聚苯乙烯(EPS)膨胀管尺寸参数内径:16mm-200mm外径:20mm-250mm长度:1000mm-3000mm压缩比:30-40倍密度:18kg/m³-30kg/m³2. 挤塑聚苯乙烯(XPS)膨胀管尺寸参数内径:16mm-200mm外径:20mm-250mm长度:1000mm-3000mm压缩比:30-40倍密度:28kg/m³-50kg/m³3. 挤塑聚氨酯(PU)膨胀管尺寸参数内径:16mm-200mm外径:20mm-250mm长度:1000mm-3000mm压缩比:30-40倍密度:30kg/m³-60kg/m³4. 挤塑聚丙烯(PP)膨胀管尺寸参数内径:16mm-200mm外径:20mm-250mm长度:1000mm-3000mm压缩比:30-40倍密度:25kg/m³-35kg/m³四、不同类型膨胀管的应用范围1. 聚苯乙烯(EPS)膨胀管的应用范围EPS膨胀管具有良好的防水、防潮、隔热和吸声性能,适用于建筑物内外墙保温系统中。
2. 挤塑聚苯乙烯(XPS)膨胀管的应用范围XPS膨胀管具有优异的抗压强度和绝缘性能,适用于建筑物内外墙保温系统、屋顶保温和地面保温等领域。
3. 挤塑聚氨酯(PU)膨胀管的应用范围PU膨胀管具有优异的绝缘性能和耐高温性能,适用于建筑物内外墙保温系统、工业设备保温和冷库等领域。
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膨胀管概述及技术研究张继红1ZhangJihong 刘明君2LiuMingjun摘要:膨胀管技术诞生于20世纪80年代,主要用来优化井深结构、预防井壁掉块及坍塌、封堵高压层或低压漏失层、修补井中损坏的套管等。
被认为是21世纪石油钻采行业的核心技术之一。
本文主要介绍了可膨胀管的分类及优缺点,以及可膨胀管的相关技术研究。
关键词:膨胀管;膨胀椎;套管;膨胀管技术于20世纪80年代晚期诞生于壳牌石油公司[1],在这之后的一段时间里,发展非常迅速。
90年代末期达到了商业化应用水平,目前在国外有多家石油技术服务公司可以提供膨胀管的技术服务,其中最有名的是壳牌和哈里伯顿合资的Enventure公司[2~3]。
国内多家公司和科研机构也在从事膨胀管技术的研究,但多是理论及实验室的研究。
膨胀管是一种由低碳钢经特殊加工而制成的套管,由于含碳量低,膨胀管比普通套管柔性好,可朔性强。
可膨胀管技术就是将待膨胀的套管下到井内,以机械或液压为动力,通过冷挤扩张的方法,由上到下或由下到上,通过压力或拉力使膨胀工具通过待膨胀的套管内孔,使其内径或外径由于朔性变形膨胀至设计的尺寸,从而完成待定工程目的的一种技术。
膨胀管技术具有以下优点:○1可有效地解决复杂地层的井壁稳定问题;○2减小井眼锥度、增加套管下深,以尽可能大尺寸井眼完井;○3可以减少上部井眼的尺寸和套管层数;○4修复套损井;○5使完井具有更大的灵活性;○6能改善尾管悬挂器的密封效果;○7可大大降低钻井成本;○8可取代砾石充填,降低完井成本。
因此,膨胀管技术被认为是21世纪石油钻采行业的核心技术之一。
1 膨胀管的分类及优缺点1.1 可膨胀管的分类可膨胀管根据其结构的不同,可分为纵向波纹管、实体膨胀管(SET)和割缝膨胀管(EST)三种。
其中,纵向波纹管技术是事先将套管压扁成腰状(如图1a),下入井中后再用专用工具将压扁部位胀开。
割缝膨胀管有一系列串联的,互相交错的轴向割缝,割缝的布置使管柱易于膨胀。
后来在割缝膨胀管的基础上又发展出专门用于防砂的膨胀防砂管。
纵向波纹管成本较高,而且不能作为技术套管,只能作为套管补贴用。
因此本文重点介绍实体膨胀管和割缝膨胀管。
图1 纵向波纹管和可膨胀实体管1.2 两种可膨胀管的优缺点(1)可膨胀割缝管的优缺点:可膨胀割缝管的优点:膨胀性能好,直径可达原来的3倍;驱动力小,容易实施作业;选材要求不太苛刻,可借用常规套管或焊管;成木较低;可用作水平井完井的割缝筛管;可用作防砂筛管。
可膨胀割缝管的缺点:不能用作生产套管,只能用作技术套管或应急套管;不能用顶替方法注水泥固井,只能用平衡塞的方法;机械性能较差,抗内压主要依靠水泥环的强度和质量;为了保证水泥环的厚度,必须扩眼,对水泥浆性能也有特殊要求,一般使用纤维水泥。
(2)可膨胀实体管的优缺点:可膨胀实体管的优点:可用常规的顶替注水泥固井方法;机械性能较好,抗内压、外压及抗拉应力大,尤其抗内压的性能与未膨胀前基木一致;可用作生产套管;可用作尾管悬挂器。
可膨胀实体管的缺点:膨胀性能差,最大膨胀率约25%,膨胀力大,约为可膨胀割缝管的30倍;对选材的要求高;成木较高。
2 膨胀管技术的应用随着深井、超深井逐渐增多,施工过程中钻遇的不同压力层以及盐膏层、油气水层、坍塌层、漏失层越来越多,钻井的难度越来越大,油公司对投入产出比也越来越敏感。
膨胀管技术的诞生部分地解决了钻探和生产中的难题,在石油勘探开发过程中,膨胀管技术主要应用于以下情况:2.1 钻井方面(1)优化井身结构。
在深井钻井设计中,为了钻穿不同压力层系的地层以及易缩径、坍塌或易发生井下漏失的地层,常规的作法是用不同直径的套管封隔各层段地层。
在套管程序设计上应用膨胀管技术,可减少套管层次,在保证下部井径尺寸不变的情况下,可使上部井眼采用较小尺寸的技套,从而提高机械钻速和降低钻井成木。
对于超深井,可减少井眼锥度,提高处理井下突发事故的能力,从而钻更深的井眼,以便顺利达到勘探开发目的。
(2)封隔缩径、坍塌、井漏或局压层。
对于在钻井设计中没有预料到的恶性的井眼缩径、井壁坍塌、地层漏失或高压,如果通过处理和调整钻井液性能的方法仍难以凑效,最常规的方法只能通过补下一层技套来封隔2.2 套管修补作业方面(1)修补磨损的技术套管。
在确定了损坏的套管的具体位置后,采用内衬可膨胀管,在牺牲极少的技术套管内径的情况下,可恢复技术套管的承压能力,在保证施工安全的前提下继续下一步作业。
(2)修补老井生产套管。
对于投产多年的油井,可用膨胀管技术修补由于抽油杆磨损或地层流体腐蚀等原因造成的生产套管的破损。
(3)封隔射孔层段。
对于用挤水泥等常规作业不能封隔的射孔层段,可用膨胀管技术,封固不必要的产油、产气或出水层段,从而优化注水、注气或产能。
2.3 完井作业方面在深井或者老井开窗侧钻井中,随着井眼的不断加深,套管层次越来越多,井眼直径越来越小。
完井套管直径太小,不能有效地提高生产井产量,也满足不了完井作业、生产作业和将来修井作业的要求。
膨胀管技术在不改变上部井身结构的情况下,可使生产套管具有更大的直径,以提供更大的井下作业空间和产能表面积,既为将来完井管柱和修井作业提供更多选择,又可提高产量,便于将探井转换为具有经济产能的生产井。
3 可膨胀管技术研究3.1 材料学研究可膨胀管的材料必须具有足够高的变形能力,且膨胀后的力学性能基本能达到普通套管的水平。
在研究可膨胀套管管材过程中曾使用过低碳不锈钢、低碳合金钢、高压锅炉钢等,目前采用常规套管材料,如L-80、K-55。
国外针对L-80、K-55做了大量研究,试验表明,膨胀后管材的性能仍能满足API标准的要求(如表1)。
表1 L-80、K-55膨胀前后的力学性能材料性能API 5CT 未膨胀膨胀20%L-80硬度HRB 241(最大)200-205 217 屈服强度σ0.2/MPa 551.6(最小)567.4 568.1 抗拉强度σb/MPa 655.0(最小)668.14 722.6 屈强比0.84 0.85 0.79 伸长率/% 14.0(最小)27.1 19.4K-55 屈服强度σ0.2/MPa 379.2(最小)484.00 547.4 抗拉强度σb/MPa 655.0(最小)761.9 799.8 屈强比0.58 0.64 0.68 伸长率/% 9.5(最小)26 22由表1可知,经20%膨胀后,由于加工硬化的作用,L-80、K-55的抗拉强度都有所提高,伸长率都有所降低,由于膨胀残余应力的影响,屈服强度数据较分散,但所有数据均满足API5CT的要求。
膨胀后的管材冲击韧性有所降低,同时由于包申格(Bauschinger)效应的影响,膨胀后的套管抗挤强度降低约30%左右,如L-80的抗挤强度在膨胀后会比API Bulletin 5C3稍有降低,但通过一种特殊的工艺可使其得到部分恢复。
表2 Al-killed C-Mn 钢膨胀前后的力学性能可膨胀管管材还可采用一种特殊的材料,Al-killed C-Mn钢,组织状态为铁素体加珠光体,经20%膨胀后其力学性能变化如表2和图2,与L-80、K-55的性能变化类似,屈服强度、抗拉强度和硬度均有不同幅度的提高,挤毁强度、冲击韧度降低,其性能指标基本接近K-55。
管材膨胀后内部会有残余的拉应力存在,经NACE TM0177试验,证明上述材料对应力腐蚀不敏感。
有资料显示高强度的套管材料S-95、P-110也可以作为可膨胀管管材使用。
综上所述,可膨胀管管材必须具有足够高的变形能力,膨胀后及应变强化后的屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度、冲击韧度、挤毁强度和应力腐蚀敏感性等均应满足API 5CT的要求。
3.2 膨胀管连接螺纹的研究膨胀套管连接螺纹的设计、加工是实施膨胀套管技术的重点和难点之一。
膨胀套管之间的连接螺纹一般采用不同于API螺纹的特殊螺纹,要求这种螺纹在膨胀前后和膨胀过程中都能保持较好的密封性能和较高的连接强度,这对于一般的螺纹是很难做到的,必须是经过专门设计的特殊螺纹才能达到这一要求。
在借鉴大量先进螺纹设计思想的基础上,设计了一种能够满足膨胀套管使用要求的特殊螺纹接头[4]。
该连接螺纹具有以下特征:(1)接头采用直接加工在管子上的螺纹连接,为无接箍式螺纹,需要对内、外螺纹同时进行冷磷化处理;(2)螺纹采用改进的偏梯形螺纹,螺纹齿形为倒钩式,内外螺纹紧密咬合,强度高,该螺纹承载面角为9o,导向面角为10o,齿高为1.575mm;(3)选用锥面/锥面密封形式,密封锥度为1:5密封效果好;(4)外台肩(主台肩)采用-15o 的逆向扭矩台肩,辅助密封效果好,同时保证在膨胀过程中内、外螺纹不分开,其中内台肩为辅助台肩,选择直角台肩形式;(5)接头内、外均完全平齐,加工时不需要对接头部位墩粗处理。
基于先进的设计思想,结合可加工性能,确定该特殊螺纹的初步设计图纸,然后将初步设计图纸输入计算机,运用有限元模拟方法,确定合理的公差范围,进而确定最终的设计图纸。
3.3 驱动系统(驱动头)的研究在对金属管材扩径膨胀芯头调查研究和理论分析的基础上,结合国外膨胀套管作业实践,设计了膨胀锥几何模型,见图3。
图3中,a 为芯头锥角,Ⅰ为润滑辅助区,Ⅱ为膨胀区,Ⅲ为定径区。
图3 膨胀芯头外形结构 图4 膨胀芯头几何尺寸膨胀作业时主要靠膨胀锥的膨胀区给管子内壁施加压力使其发生塑性变形,定径区的作用在于防止管壁发生大幅度回弹。
(1) 润滑辅助区的直径与长度:润滑辅助区的作用主要有2个,一是膨胀时将润滑剂良好地带入膨胀区,二是对即将进入膨胀区的管子起导向作用。
该区段的外径1D ,应该小于管子膨胀前的内径d ,见图4。
根据管材冷加工经验,如果是经过退火处理的膨胀管,则8.01≥-D d 。
该段的长度主要对膨胀管起导向作用,不宜过长,一般可取其值为0.4~0.7d 。
(2) 膨胀区的长度与椎角:从图4所示的几何关系可以很明显地看出,膨胀区圆锥段的长度2l 可由下式来确定:adD l tan 232-=D—膨胀椎定径区的直径。
式中,3锥角的选择考虑了以下几点因素:○1使变形区的金属流动尽量流畅;○2有利于使润滑剂在膨胀区建立流体润滑条件;○3有利于管子轴线与膨胀锥轴线重合,使膨胀力方向正确;○4使膨胀力尽可能小。
要从理论上确定精确的最佳锥角数值是非常困难的,在金属管材冷加工中,这个角度也是根据经验确定的,建议在具体设计时最好采用小锥角芯头,一般以6~12o为宜。
(3)膨胀锥定径区的长度与直径:l可在较大范围内波动,对膨胀力和膨胀过程的稳定性影响不大,该段长度3另外,膨胀锥定径区在长度方向可以带有不大的锥度(直径差O.lmm)。
该段的外D等于管子膨胀后所要达到的内径。
径33.4 套管膨胀技术的力学研究:在这项研究中,需要解决的问题有:○1下入井内的膨胀管轴相收缩率;○2膨胀管在膨胀后环空体积的膨胀管径向收缩量;○3膨胀管在膨胀后是否能满足井身设计所需的抗外挤强度;○4膨胀管在膨胀后的残余应力;○5膨胀套管膨胀后的回弹量以及与上层套管间的连接与密封。