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题名管道智能封堵机器人牵引调速与制动装置研究
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作者
唐洋
皮云森
刘祥
王国荣
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机构
西南石油大学机电工程学院
西南石油大学能源装备研究院
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出处
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第3期11-20,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC28000903)
中国博士后科学基金项目(2020M683359)
+1 种基金
四川省科技成果转化项目(2022ZHCG0052)
四川省自然科学创新研究群体项目(2023NSFSC1980)。
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文摘
为快速封堵油气管道破损段并实现不停输抢修,本文设计了一种管道智能封堵机器人直流截止阀式牵引调速与制动装置,可使管道智能封堵机器人快速、精准到达封堵管段并有效减速。基于管道智能封堵机器人管内运动模型和调速机理分析,确定了调速特性影响因素。采用有限元数值模拟方法对不同结构参数的调速阀进行流场特性分析,得到了调速阀轴向长度、内径和泄流孔开孔长度对装置泄流后压降的影响规律,确定了最优结构参数,即调速阀轴向长度为96.6 mm,内径为169.7 mm,泄流孔开孔长度为92.8 mm;开展了节流压降的原理实验来进一步验证牵引调速与制动装置结构设计的合理性及调速可靠性。结果表明:所设计的管道智能封堵机器人牵引调速与制动装置的调速与制动效果受调速阀结构和形状的影响较大。当调速阀的开度减小时,装置后方射流的流量增大,流速加快,可以在管道内壁射出高速流束,清除管道内壁的污物,同时减小管道智能封堵机器人的阻力。反之,当调速阀的开度增大时,装置前后的压差减小,在开度为1.0时,装置前后压差最小,可以达到最大的减速效果。管道智能封堵机器人对管道可实现良好的冲刷效果,并可以获得良好的调速性能,进而实现最大减速效果并成功完成封堵任务。
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关键词
管道智能封堵机器人
牵引调速与制动装置
调速特性
调速阀
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Keywords
pipeline intelligent plugging robot
traction speed regulation and braking device
speed regulation characteristics
speed control valves
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名LNG接收站天然气外输管网优化调度
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作者
张振生
林素辉
边远
王刚
潘明
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机构
中海福建天然气有限责任公司
工数科技(广州)有限公司
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出处
《石油与天然气化工》
北大核心
2025年第4期43-49,共7页
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基金
国家自然科学基金面上项目“化工厂智能生产“单元—过程—整厂”多尺度耦合集成与动态解耦方法研究”(22078372)。
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文摘
目的针对LNG接收站外输管网调度中存在的峰谷电价利用不足、人工经验依赖性强和突发负荷响应滞后等问题,构建基于实时数据的智能优化调度模型,以降低外输成本并提升供气稳定性。方法通过深入研究LNG接收站外输管网系统的运行特性,建立以高压泵日电费最低为目标的优化调度模型。该模型综合考虑管网容量约束、设备运行特性及电力市场分时电价差异,采用非线性优化算法求解。利用工数科技智能体平台对接DCS、SCADA系统,实现计划调度(24 h周期)、实时调度(5 min级响应)和中周期调度(多日协同优化)的三级优化策略。结果在福建地区典型工况下验证,优化调度方案使高压泵在谷段(0:00−8:00)运行台数增加33.33%,尖峰时段(9:00−12:00,15:00−18:00)电耗降低10.71%。实际运行数据显示,日均电费节省5.81%,管网压力波动控制在±0.5 MPa以内,突发负荷响应时间缩短至5 min。结论提出的智能调度模型突破了传统经验调度的局限性,通过多时间尺度协同优化,实现了安全性与经济性的平衡。该技术可推广至同类LNG接收站,预计单站年节省电费超300万元,并为“双碳”目标下的能源设施智能化转型提供范例。
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关键词
LNG接收站
天然气外输管网
优化调度
峰谷电价
高压泵
智能体平台
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Keywords
LNG terminal
natural gas pipeline network
optimization scheduling
peak-valley electricity price
high-pressure pump
intelligent agent platform
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分类号
TE832
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名一种新型管路脉动压力激励装置及系统的研制
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作者
宫武旗
陈俊丽
陈晖
苏勇
马冬英
何闯
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机构
西安交通大学能源与动力工程学院
西安航天动力研究所
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出处
《火箭推进》
北大核心
2024年第6期90-97,共8页
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文摘
为试验研究火箭发动机液流部件或系统在脉动流态中的动态响应特性及可靠性问题,迫切需要一种装置来产生频率与幅值可控的脉动流。研制了一种新型脉动压力激励装置及系统,它由激励装置本体、磁力传动和控制系统等构成。激励系统设计了一种内置式旋转轮机构,转动时周期性通断管路,由此实现在管路中激励产生脉动压力;采用电磁感应传动装置实现无泄漏传递扭矩动力;自动控制转轮转速变化,实现脉动压力的频率变化控制。试验结果表明,激励装置系统在18 MPa的管路中,能产生频率为0~250 Hz的脉动压力激励,压力时域幅值超过7 MPa,分频幅值超过6.6 MPa。激励装置系统可通过调节流量、改变孔板孔径来调节脉动压力幅值,可通过改变转速来实现脉动压力的定频或扫频。所研制的激励装置系统运行时实现零泄漏,适用于高压、低温、有毒或易燃等介质环境,能有效解决某些特殊条件下管路脉动压力激励的实现问题。
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关键词
高压管路
激励装置
脉动流激励
定频激励
扫频激励
零泄漏
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Keywords
high pressure pipeline
excitation device
pulsating flow excitation
fixed frequency excitation
sweep frequency excitation
zero leakage
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分类号
V434.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名高压天然气管道内粉尘在线检测方法
被引量：15
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作者
张星
姬忠礼
陈鸿海
熊至宜
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机构
中国石油大学(北京)机电工程学院
中国石油大学(北京)化工学院
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第9期2334-2339,共6页
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基金
中石油科研与技术开发项目(0605A0104)~~
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文摘
针对高压天然气管道分输站场用过滤分离设备性能评价和设备选型的要求,利用小孔节流效应设计了适合高压管道取样用减压装置,在此基础上提出了高压天然气管道内粉尘在线检测方法。采用数值计算与现场试验相结合的方法,验证了粉尘在线检测方法,结果表明减压装置减压过程中无液滴析出、对粉尘浓度和粒度分布影响小,在线检测方法检测结果准确可靠。
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关键词
高压天然气管道
粉尘检测
等动取样
在线检测
减压装置
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Keywords
high-pressure natural gas pipeline
dust measurement
isokinetic sampling
on-line measurement
pressure-reducing device
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分类号
TE81
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名高压天然气管道内粉尘在线检测系统性能分析
被引量：5
- 5
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作者
张星
姬忠礼
陈鸿海
熊至宜
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机构
中国石油大学(北京)机电工程学院
中国石油大学(北京)化工学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2010年第9期42-44,88,共3页
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基金
中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目"管道输送工艺与运行技术"(0605A0104)
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文摘
在管道内含粉尘较低情况下,高压天然气管道内粉尘离线检测装置取样时间长,给管输站场造成安全隐患;离线装置检测的样品需后期分析才可得出数据,不能及时反映管道中含粉尘情况的变化。为此,研制了高压天然气管道内粉尘在线检测系统。该系统可在很短的时间内完成数据检测,缩短了在易燃易爆工作环境中的操作时间,提高了粉尘检测的安全性。系统能更及时更准确地反映管道内粉尘浓度和粒度分布的变化,同时对过滤分离设备高压工况下的性能做出客观评价。
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关键词
高压天然气管道
粉尘
等动取样
在线检测
减压装置
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Keywords
high-pressure natural gas pipeline,dust sampling,online detection,pressure reduction device
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分类号
TQ051.85
[化学工程]
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题名管道内封堵导流机器人结构设计及流场分析
被引量：3
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作者
韩传军
费一栗
张芹芹
蔡文博
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机构
西南石油大学机电工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2021年第12期141-148,共8页
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基金
四川杰出青年基金资助项目“天然气多管旋风分离技术研究”(19JCQN0081)
四川省创新苗子工程项目“洪水冲沙作用下天然气管道失效机理研究”(2019123)。
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文摘
在石油和天然气的运输过程中,为了能够快速解决管道的泄漏问题并在管道不停输的情况下进行管道封堵,设计了一种可快速封堵和导流的轮式机器人,并对机器人工作中的流体域进行了流场分析。分析结果表明:管道机器人内流场的特性受封堵装置的导通管结构和形状变化的影响非常大,随着流体速度的增加,流体流经封堵装置中间导通管时,由于管道横截面积的突变会在导通管的前部、中部及尾部形成高、中、低压区域,并且产生涡流,影响流体的稳定流动,进而影响机器人在管内的作业;选择导通管的入口形状为圆角,圆角半径为35 mm,导通管直径为85 mm时,流体的压降和最大速度的下降效果最为明显;当流速小于等于8 m/s时,机器人可以在管道内稳定工作,达到密封封堵和导流的要求。所得结论可为后续封堵导流机器人的设计和应用提供参考。
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关键词
管道机器人
封堵
导流装置
速度场
压力场
Fluent
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Keywords
robot in pipeline
plugging
diversion device
velocity field
pressure field
Fluent
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分类号
TE973
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名煤仓清理及防堵技术研究与实施
被引量：6
- 7
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作者
刘峰
于涛
宋洪军
刘学征
倪萌
刘兆旭
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机构
山东万祥矿业有限公司
山东科技大学
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S02期132-136,共5页
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文摘
地面煤仓堵塞严重,清理难度大,防堵效果差,煤仓无法使用影响生产,而煤炭在地面露天存放,与当前环保形势相悖,同时增加了洗煤成本。针对该问题,通过分析煤仓堵仓原因及主要形式,在借鉴传统的空气炮、振动给煤机、高压水射流疏通及机器人清仓技术的基础上,经多次论证及现场试验,提出了钻机配备高压水射流钻杆进行清堵的安全、高效、实用的清仓新技术。采取建设专用钻机系统、高压水射流系统、清仓机器人系统相结合的方式,建立了煤仓安全智能清仓防堵系统。高压水射流专用钻杆能够对检测到的堵仓位置进行精确检测,并根据检测结果开启高压水泵,对堵塞位置的四周进行高压水扫射,能够对煤仓的堵塞进行疏通,对于仓壁黏着的部分物料,通过自行设计的清仓机器人携带的高压水射流系统,能够对煤仓各部位进行彻底清理。同时该系统可以实现对煤仓堵仓情况进行监控监测,并对其采集的数据进行处理,控制高压水射流机进行相应处理,并利用各监测模块间的实时联动,实现自动报警与现场措施的智能联动,为煤仓的安全运行提供可靠保障。
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关键词
煤仓堵仓
专用钻机
清仓机器人
高压水射流
智能清仓
防止堵仓
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Keywords
coal bunker plugging
special drilling rig
clearance robot
high pressure water jet
intelligent clearance
prevent blockage
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分类号
TD94
[矿业工程—选矿]
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题名RSIRobot机构原理在封堵器锁紧机构中的应用
被引量：1
- 8
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作者
张松松
孙首群
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机构
上海理工大学机械工程学院
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出处
《农业装备与车辆工程》
2017年第12期58-61,共4页
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文摘
介绍了管道智能封堵器的结构原理,及其几个主要部件;设计了基于RSIRobot机构原理的封堵器锁紧机构;利用Proe软件建立了锁紧机构模型,建立了数学模型,对其进行了理论上的受力分析,得出其在一定条件下能够实现自锁的结论。该锁紧机构结构原理简单,使封堵模块的长度减小,提高了在管道中的过弯能力。
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关键词
管道高压智能封堵器
RSIRobot机构原理
PROE
锁紧机构
管内封堵
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Keywords
pipeline high pressure intelligent plugging device
RSIRobot mechanism principle
Proe
locking mechanism
pipe plugging
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分类号
TE973
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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