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两种合金密封环与浸渍石墨配副的损伤失效
1
作者
郑靖
何佳欣
+4 位作者
雷磊
杨丹
黄元宝
张尔卿
张车宁
《西南交通大学学报》
北大核心
2025年第2期411-417,共7页
某石油化工泵分别采用Cr合金密封环和YG-6硬质合金密封环,在300~400℃与浸渍石墨密封环配副,发现Cr合金密封环长期服役仍能保持良好的密封性能,而硬质合金密封环运行一段时间后发生气体泄漏.为探究2种合金密封环服役性能差异的缘由,对...
某石油化工泵分别采用Cr合金密封环和YG-6硬质合金密封环,在300~400℃与浸渍石墨密封环配副,发现Cr合金密封环长期服役仍能保持良好的密封性能,而硬质合金密封环运行一段时间后发生气体泄漏.为探究2种合金密封环服役性能差异的缘由,对失效密封环进行表面形貌、化学成分与力学性能表征,分析失效机制.研究结果表明:Cr合金密封环材质为含Cr的马氏体钢,未作表面强化处理,表面硬度和弹性模量分别为(629.8±14.2)HV30和(244.7±17.4)GPa,与浸渍石墨配副接触区出现以轻微犁削效应为主的环形磨斑,磨损表面粗糙度显著降低;硬质合金密封环表面硬度和弹性模量分别为(1475.3±60.1)HV30和(815.3±57.2)GPa,密封环表面残余应力高,存在氧化腐蚀诱导的材料脆化,配副接触区无明显磨损,但出现氧化开裂导致的块状缺损;Cr合金密封环表面的低刚度和高粗糙度导致其配副接触区发生磨粒磨损,但磨损表面存在打磨抛光行为,与浸渍石墨配副仍能保持良好的密封性能,而YG-6硬质合金密封环表面高残余应力和高温服役环境诱导的材料氧化脆化,导致配副接触区发生开裂破坏,密封失效.
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关键词
密封环
CR合金
硬质合金
失效分析
磨粒磨损
氧化脆化
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职称材料
压缩机排气汇流管路振动分析与控制
2
作者
钟威
李双双
+3 位作者
苏磊
邢江
陈军
伍迪
《噪声与振动控制》
北大核心
2025年第3期92-97,共6页
针对某压缩机排气汇流管路振动超标问题,通过现场振动测试和共振分析得出气流脉动是引起管路振动超标最主要诱因的结论。为控制气流脉动以降低脉动激励力,提出增大三通直径的振动控制方案。采用数值仿真方法分析汇流管路原结构和振动控...
针对某压缩机排气汇流管路振动超标问题,通过现场振动测试和共振分析得出气流脉动是引起管路振动超标最主要诱因的结论。为控制气流脉动以降低脉动激励力,提出增大三通直径的振动控制方案。采用数值仿真方法分析汇流管路原结构和振动控制方案的流场特性以及流固耦合响应,结果表明:振动控制方案中三通管路处最大流速降幅为45%,压力不均度降幅为24.4%,最大湍动能降幅为96.3%,最大变形量降幅为28.7%。经过现场振动治理后,压缩机极限转速由850 r/min提高到920 r/min。近工况参数运行时,汇流管路振动最大处削减比高达57.1%,且高负荷工况运行时,测点振动水平均低于API 618限定值,管路振动得到有效控制,压缩机运行的安全性和稳定性得到提高。
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关键词
振动与波
往复式压缩机
汇流管路
振动分析
振动控制
流场分析
流固耦合分析
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职称材料
焊接金属波纹管力学特性非线性仿真研究
被引量:
1
3
作者
王子涵
马咏梅
+4 位作者
蔡勇
束振
陈赵勤
王捷
熊银刚
《石油化工设备》
CAS
2022年第5期35-40,共6页
焊接金属波纹管力学特性有限元分析时的线性仿真方式和非线性仿真方式各有优缺点。非线性仿真的计算结果准确但计算时间长,线性仿真用时少但计算结果有一定偏差,基于仿真计算时间要求和计算结果准确性要求进行综合选择因此具有重要意义...
焊接金属波纹管力学特性有限元分析时的线性仿真方式和非线性仿真方式各有优缺点。非线性仿真的计算结果准确但计算时间长,线性仿真用时少但计算结果有一定偏差,基于仿真计算时间要求和计算结果准确性要求进行综合选择因此具有重要意义。介绍了波纹管力学研究中的非线性与几何非线性理论,及其在焊接金属波纹管力学特性研究和有限元分析中的求解方法特点。进行了不同工况下焊接金属波纹管线性仿真和非线性仿真,得到焊接金属波纹管在线性与非线性计算下的应力、应变、疲劳寿命值,对比了线性分析值相对于非线性分析值的误差,给出了各种工况下线性分析与非线性分析的选择建议。
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关键词
焊接金属波纹管
材料
几何非线性
力学特性
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职称材料
基于相态图像在线检测的RCP轴封内流场试验研究
被引量:
1
4
作者
陈侃
郭逸
+2 位作者
刘伟
张君凯
任何冰
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期68-73,共6页
为了研究反应堆冷却剂主泵动压轴封异常工作状态、验证第三级副密封所处工况条件,开展了轴系温度分布仿真分析.采用微型内窥装置在线获取三级低压泄漏流相态图像,对所得图像进行数值化处理;采用Sobel边沿检测算法求取图像边沿化后的均方...
为了研究反应堆冷却剂主泵动压轴封异常工作状态、验证第三级副密封所处工况条件,开展了轴系温度分布仿真分析.采用微型内窥装置在线获取三级低压泄漏流相态图像,对所得图像进行数值化处理;采用Sobel边沿检测算法求取图像边沿化后的均方差,实现了基于内窥图像的主泵轴封低压泄漏流相态的在线监测.通过提高密封第三级泄漏背压,改善浮动密封的润滑状态,并开展了多水平背压试验.以流场图像Sobel边沿检测算法特征值δ_(s1s2)评价轴封泄漏流场的流态变化.结果表明,当背部压力等效水柱高度H为0.77,1.30,1.55,1.80 m时,δ_(s1s2)分别为0.005549,0.015100,0.020690,0.198400.基于以上结论,设计了一个具有最优高度的U形管,可提高密封低压泄漏背压、改善三级密封O形圈的润滑.
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关键词
核主泵
两相流
机械密封
流体动压
相态监测
全厂停水停电工况
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职称材料
S型双层焊接金属波纹管启动瞬间失效分析
5
作者
王捷
马咏梅
+4 位作者
王江华
项章特
束振
陈赵勤
王子涵
《石油化工设备》
CAS
2022年第1期7-12,共6页
焊接金属波纹管在启动扭矩和介质压力作用下容易发生启动时的瞬间失效。介绍了焊接金属波纹管受力分析及变形理论计算方法,对S型双层焊接金属波纹管进行Solidworks软件三维建模和模型在最恶劣实际启动工况下的有限元仿真计算,得到了S型...
焊接金属波纹管在启动扭矩和介质压力作用下容易发生启动时的瞬间失效。介绍了焊接金属波纹管受力分析及变形理论计算方法,对S型双层焊接金属波纹管进行Solidworks软件三维建模和模型在最恶劣实际启动工况下的有限元仿真计算,得到了S型双层焊接金属波纹管发生屈服失效和极限破坏失效时的临界介质压力,确定了最容易发生失效的位置。设计并实施了S型双层焊接金属波纹管模型的多工况仿真分析,得到了启动扭矩与介质压力对波纹管最大应力、相对变形以及疲劳寿命的影响趋势。
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关键词
焊接金属波纹管
启动扭矩
介质压力
理论计算
有限元仿真
失效分析
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职称材料
石油天然气离心式压缩机组防喘振设计研究
6
作者
栗启升
周宝山
+1 位作者
陈志强
姜海礁
《石油和化工设备》
CAS
2023年第4期13-16,共4页
基于现有研究成果,介绍一种石油气离心式压缩机组防喘振设计方案,并采用Matlab软件对设计方案进行有效实现,开展设计方案的动态化模拟分析,确认防喘振设计对石油气离心式压缩机组喘振控制效果。另外,为进一步确认防喘振设计的应用价值,...
基于现有研究成果,介绍一种石油气离心式压缩机组防喘振设计方案,并采用Matlab软件对设计方案进行有效实现,开展设计方案的动态化模拟分析,确认防喘振设计对石油气离心式压缩机组喘振控制效果。另外,为进一步确认防喘振设计的应用价值,还需将防喘振设计应用于工程实践。
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关键词
石油气
离心式压缩机组
防喘振设计
MATLAB
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职称材料
题名
两种合金密封环与浸渍石墨配副的损伤失效
1
作者
郑靖
何佳欣
雷磊
杨丹
黄元宝
张尔卿
张车宁
机构
西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室
中密控股股份有限公司
出处
《西南交通大学学报》
北大核心
2025年第2期411-417,共7页
基金
国家重点研发计划(2018YFB2000800)。
文摘
某石油化工泵分别采用Cr合金密封环和YG-6硬质合金密封环,在300~400℃与浸渍石墨密封环配副,发现Cr合金密封环长期服役仍能保持良好的密封性能,而硬质合金密封环运行一段时间后发生气体泄漏.为探究2种合金密封环服役性能差异的缘由,对失效密封环进行表面形貌、化学成分与力学性能表征,分析失效机制.研究结果表明:Cr合金密封环材质为含Cr的马氏体钢,未作表面强化处理,表面硬度和弹性模量分别为(629.8±14.2)HV30和(244.7±17.4)GPa,与浸渍石墨配副接触区出现以轻微犁削效应为主的环形磨斑,磨损表面粗糙度显著降低;硬质合金密封环表面硬度和弹性模量分别为(1475.3±60.1)HV30和(815.3±57.2)GPa,密封环表面残余应力高,存在氧化腐蚀诱导的材料脆化,配副接触区无明显磨损,但出现氧化开裂导致的块状缺损;Cr合金密封环表面的低刚度和高粗糙度导致其配副接触区发生磨粒磨损,但磨损表面存在打磨抛光行为,与浸渍石墨配副仍能保持良好的密封性能,而YG-6硬质合金密封环表面高残余应力和高温服役环境诱导的材料氧化脆化,导致配副接触区发生开裂破坏,密封失效.
关键词
密封环
CR合金
硬质合金
失效分析
磨粒磨损
氧化脆化
Keywords
seal rings
Cr alloy
cemented carbide
failure analysis
abrasive wear
oxidation embrittlement
分类号
TB42 [一般工业技术]
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
压缩机排气汇流管路振动分析与控制
2
作者
钟威
李双双
苏磊
邢江
陈军
伍迪
机构
西华大学机械工程学院
内蒙古西部天然气管道运行
有限
责任
公司
中密控股股份有限公司
出处
《噪声与振动控制》
北大核心
2025年第3期92-97,共6页
基金
四川省工业发展资金产业技术研发和创新能力提升资助项目(2022JB001)。
文摘
针对某压缩机排气汇流管路振动超标问题,通过现场振动测试和共振分析得出气流脉动是引起管路振动超标最主要诱因的结论。为控制气流脉动以降低脉动激励力,提出增大三通直径的振动控制方案。采用数值仿真方法分析汇流管路原结构和振动控制方案的流场特性以及流固耦合响应,结果表明:振动控制方案中三通管路处最大流速降幅为45%,压力不均度降幅为24.4%,最大湍动能降幅为96.3%,最大变形量降幅为28.7%。经过现场振动治理后,压缩机极限转速由850 r/min提高到920 r/min。近工况参数运行时,汇流管路振动最大处削减比高达57.1%,且高负荷工况运行时,测点振动水平均低于API 618限定值,管路振动得到有效控制,压缩机运行的安全性和稳定性得到提高。
关键词
振动与波
往复式压缩机
汇流管路
振动分析
振动控制
流场分析
流固耦合分析
Keywords
vibration and wave
reciprocating compressor
outlet piping system
vibration analysis
vibration control
flow field analysis
fluid-solid interaction analysis
分类号
X839.1 [环境科学与工程—环境工程]
TB535 [理学—声学]
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职称材料
题名
焊接金属波纹管力学特性非线性仿真研究
被引量:
1
3
作者
王子涵
马咏梅
蔡勇
束振
陈赵勤
王捷
熊银刚
机构
四川大学机械工程学院
中密控股股份有限公司
出处
《石油化工设备》
CAS
2022年第5期35-40,共6页
基金
四川省科技支撑计划项目(2014GZ0128)
四川省科技成果转化项目(专项)(2016CC0026)。
文摘
焊接金属波纹管力学特性有限元分析时的线性仿真方式和非线性仿真方式各有优缺点。非线性仿真的计算结果准确但计算时间长,线性仿真用时少但计算结果有一定偏差,基于仿真计算时间要求和计算结果准确性要求进行综合选择因此具有重要意义。介绍了波纹管力学研究中的非线性与几何非线性理论,及其在焊接金属波纹管力学特性研究和有限元分析中的求解方法特点。进行了不同工况下焊接金属波纹管线性仿真和非线性仿真,得到焊接金属波纹管在线性与非线性计算下的应力、应变、疲劳寿命值,对比了线性分析值相对于非线性分析值的误差,给出了各种工况下线性分析与非线性分析的选择建议。
关键词
焊接金属波纹管
材料
几何非线性
力学特性
Keywords
welded metal bellows
material
geometric nonlinear
mechanical properties
分类号
TQ050.3 [化学工程]
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职称材料
题名
基于相态图像在线检测的RCP轴封内流场试验研究
被引量:
1
4
作者
陈侃
郭逸
刘伟
张君凯
任何冰
机构
中密控股股份有限公司
中
核核电运行管理
有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期68-73,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB2000800)。
文摘
为了研究反应堆冷却剂主泵动压轴封异常工作状态、验证第三级副密封所处工况条件,开展了轴系温度分布仿真分析.采用微型内窥装置在线获取三级低压泄漏流相态图像,对所得图像进行数值化处理;采用Sobel边沿检测算法求取图像边沿化后的均方差,实现了基于内窥图像的主泵轴封低压泄漏流相态的在线监测.通过提高密封第三级泄漏背压,改善浮动密封的润滑状态,并开展了多水平背压试验.以流场图像Sobel边沿检测算法特征值δ_(s1s2)评价轴封泄漏流场的流态变化.结果表明,当背部压力等效水柱高度H为0.77,1.30,1.55,1.80 m时,δ_(s1s2)分别为0.005549,0.015100,0.020690,0.198400.基于以上结论,设计了一个具有最优高度的U形管,可提高密封低压泄漏背压、改善三级密封O形圈的润滑.
关键词
核主泵
两相流
机械密封
流体动压
相态监测
全厂停水停电工况
Keywords
reactor coolant pump
two-phases flow
mechanical seal
hydro-dynamic
phase status monitoring
station black out
分类号
TL334 [核科学技术—核技术及应用]
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
S型双层焊接金属波纹管启动瞬间失效分析
5
作者
王捷
马咏梅
王江华
项章特
束振
陈赵勤
王子涵
机构
四川大学机械工程学院
中密控股股份有限公司
出处
《石油化工设备》
CAS
2022年第1期7-12,共6页
基金
四川省科技成果转化项目(专项)(2016CC0026)。
文摘
焊接金属波纹管在启动扭矩和介质压力作用下容易发生启动时的瞬间失效。介绍了焊接金属波纹管受力分析及变形理论计算方法,对S型双层焊接金属波纹管进行Solidworks软件三维建模和模型在最恶劣实际启动工况下的有限元仿真计算,得到了S型双层焊接金属波纹管发生屈服失效和极限破坏失效时的临界介质压力,确定了最容易发生失效的位置。设计并实施了S型双层焊接金属波纹管模型的多工况仿真分析,得到了启动扭矩与介质压力对波纹管最大应力、相对变形以及疲劳寿命的影响趋势。
关键词
焊接金属波纹管
启动扭矩
介质压力
理论计算
有限元仿真
失效分析
Keywords
welded metal bellows
starting torque
medium pressure
theoretical caculation
finite element simulation
failure analysis
分类号
TB42 [一般工业技术]
TE136 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
石油天然气离心式压缩机组防喘振设计研究
6
作者
栗启升
周宝山
陈志强
姜海礁
机构
丹东克隆集团
有限
责任
公司
中
国石油吉林石化分
公司
化肥厂
中密控股股份有限公司
中
国石油吉林石化分
公司
出处
《石油和化工设备》
CAS
2023年第4期13-16,共4页
文摘
基于现有研究成果,介绍一种石油气离心式压缩机组防喘振设计方案,并采用Matlab软件对设计方案进行有效实现,开展设计方案的动态化模拟分析,确认防喘振设计对石油气离心式压缩机组喘振控制效果。另外,为进一步确认防喘振设计的应用价值,还需将防喘振设计应用于工程实践。
关键词
石油气
离心式压缩机组
防喘振设计
MATLAB
分类号
TE96 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
两种合金密封环与浸渍石墨配副的损伤失效
郑靖
何佳欣
雷磊
杨丹
黄元宝
张尔卿
张车宁
《西南交通大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
压缩机排气汇流管路振动分析与控制
钟威
李双双
苏磊
邢江
陈军
伍迪
《噪声与振动控制》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
焊接金属波纹管力学特性非线性仿真研究
王子涵
马咏梅
蔡勇
束振
陈赵勤
王捷
熊银刚
《石油化工设备》
CAS
2022
1
在线阅读
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职称材料
4
基于相态图像在线检测的RCP轴封内流场试验研究
陈侃
郭逸
刘伟
张君凯
任何冰
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
5
S型双层焊接金属波纹管启动瞬间失效分析
王捷
马咏梅
王江华
项章特
束振
陈赵勤
王子涵
《石油化工设备》
CAS
2022
0
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职称材料
6
石油天然气离心式压缩机组防喘振设计研究
栗启升
周宝山
陈志强
姜海礁
《石油和化工设备》
CAS
2023
0
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