管道快速带压堵漏装置性能分析及研究

论文摘要

管道带压堵漏技术是在带压、带温或不停车的情况下,采用调整、堵塞或重建密封等方法,止住泄漏的过程,对管道系统的维护起着极大的作用。而在流体传输过程中,如何在带压状态下安全、有效地实施堵漏是流体输送行业亟待解决的问题。目前出现的一些堵漏装置不仅效率太低,而且难以适应复杂多变的工况。所以针对特定的泄漏状态,研制出快速、有效的堵漏装置有着重要的现实意义。论文对带压堵漏装置的总体实现方案作了研究,对比了多种夹紧方法,根据工况的特殊性,最终确定了连杆式夹紧装置和锥面式堵漏装置为总体实现形式。通过建立管道泄漏的计算机流体仿真模型,对管道泄漏处的压力进行分析,为堵漏装置的设计提供相应的参数。建立了堵漏装置中密封结构的有限元模型,对密封结构中的接触问题和超弹体问题进行了有限元分析,从密封圈的结构和力学性能上对密封结构做出了综合评定,最终利用有限元分析方法确定了密封圈的一种新型结构。通过与普通矩形密封圈的性能对比,验证了本文所设计的密封圈结构的优越性;同时,结合堵漏装置的具体结构形式,对其力学强度、自锁性和快速性进行相关分析,为堵漏装置的分析和设计奠定了理论基础。研究了堵漏装置的实现形式和堵漏工艺,探讨了堵漏效果的评价方法。通过试验验证本文所做理论研究的正确性,同时验证了本文研究成果良好的应用效果,它将被广泛应用到管道维护之中,在流体传输系统中起到重要的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究目的和意义
• 1.3 快速堵漏技术的国内外研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 快速堵漏装置的方案设计
• 2.1 堵漏装置堵漏方案的设计
• 2.2 堵漏装置快速夹紧机构的设计
• 2.3 堵漏装置的总体结构实现
• 2.4 本章小结
• 3 管道泄漏状态的计算机仿真
• 3.1 计算机流体动力学概述
• 3.2 管道中的流体动力学控制方程
• 3.3 管道泄漏状态仿真的分析方法
• 3.4 流体管道泄漏状态的计算机仿真
• 3.5 本章小结
• 4 密封结构的性能分析
• 4.1 密封结构的构成特点
• 4.2 密封圈有限元分析模型
• 4.3 密封圈的有限元计算和分析
• 4.4 本章小结
• 5 快速夹紧机构性能分析
• 5.1 快换夹紧机构的组成
• 5.2 连杆式堵漏装置的性能分析
• 5.3 锥面式堵漏装置的性能分析
• 5.4 本章小结
• 6 快速堵漏装置实现与应用
• 6.1 实际工况分析
• 6.2 堵漏装置的实现
• 6.3 堵漏装置应用实践
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献