浅析如何降低机舱排烟管路热应力

考虑船舶机舱排烟管路上,部分设备对管路的热应力限制比较高,为降低管路设备的热应力,结合案例讨论通过优化排烟管路布置、优化膨胀节设计的方法,降低作用在设备上的管路热应力,达到保护设备的目的。     

LNG管道冷应力数值模拟

在LNG船舶设计建造中,用于运输、装卸的液化低温管道需承受-160 ～+80℃的温差变化,在这个过程中极易对船舶的管道造成应力损伤,因此有必要对LNG船舶管道进行应力分析.文章基于CFD建立T型三通管管道模型,利用FLUENT软件进行数值模拟,从不同支管管径和不同预冷速度2个角度,研究支管管径、进口流速对三通管内压力场...     

船用大压降给水管道多级孔板设计及节流特性研究

为减少大压降给水管道振动和噪声,确保船舶汽水系统的稳定循环特性,以某船用大压降给水管道为原型,采用CFD数值模拟的方法分析六级同心孔板和六级偏心孔板的压降特性、流场结构及湍流脉动规律,计算结果表明,六级偏心节流孔板适用于大压降短管距的船舶给水管路系统。数值计算的结果与理论设计吻合较好。     

一种卷筒式铺管法计算分析技术

卷筒式铺管法对于小管径海底管道铺设有着较大优势,可将海上船舶焊接施工的工作量转移至陆上完成。本文首先从铺设工艺角度进行说明,然后对卷筒式铺管的关键卷管计算进行理论分析和设计流程,最后重点针对南海深水项目的外输管道采用Apache公司船舶作为目标船舶,采用理论方法和Pipelay软件进行分析的计算模拟。通过计算模拟的过程,总结出卷筒式铺管法的计算分析技术。     

塑料管材PPR管实船应用的工艺技术

以158K苏伊士型油船上层建筑应用为例,比较PPR管与船舶常用的塑料管材的性能,实船应用证明PPR管的性能优于此前船舶上建使用的其他塑料管材,PPR管不仅适用于冷水管道,也适用于热水管道,甚至纯净饮用水管道,认为可取代PE-RT管和金属管材作为船上层建筑供水的主材。     

焊接变形和应力对甲板板架极限强度的影响

船舶建造过程中,焊接引起的结构变形和应力对船舶结构性能产生影响。以典型船舶甲板板架为例,研究焊接初始缺陷对甲板板架极限强度的影响。采用数值仿真方法模拟甲板板架的焊接过程,获得结构焊接变形和残余应力,对含初始缺陷的板架结构施加轴向压缩载荷,计算板架结构的极限强度,并与理想结构进行比较研究。结果表明,轴向压缩载荷下,甲板板变形过大是引起板架整体失稳的主要因素;焊接变形及残余应力显著地削弱甲板板架极限承载能力,焊接初始缺陷降低甲板板架整体刚度,影响结构失效模式。     

基于谱单元法的船用输流管道振动建模与分析

输流管道的耦合振动分析对于船舶通液管路的振动预报和减振降噪具有重要的研究意义。基于Timoshenko梁模型,考虑了流体与管壁间的相互作用,利用Hamilton原理及流体的连续方程、动量方程,构建了三维输流管道动力学模型。然后运用谱单元法求解和组装管道单元,适用于任意边界条件及任意长度的管系结构。通过算例验证了该计算方法的正确性,还分析了轴向预拉力、弹性支撑边界对于输流管道稳定性的影响。与有限元软件计算及试验结果的比较显示了该计算方法的准确性和较高的计算效率。     

含内腐蚀的船舶海水管道换管周期预测

文章针对船舶冷却系统的海水管道的主要失效原因——电化学腐蚀,以冷却系统中海水管道为研究对象,利用ANSYS软件分析了流速、腐蚀区域尺寸对含有电化学腐蚀的海水管道的剩余强度的影响,利用Origin得到各影响因素与最大等效应力的关系曲线图,计算了管道在各腐蚀深度下的失效压力,并选取经验公式对管道的剩余寿命进行预测,为管道的换管周期的确定提供一定的依据。结果表明,腐蚀深度和轴向长度对管道剩余强度的影响效果较为明显,在腐蚀深度达到管壁壁厚的40%时以及腐蚀轴向长度达到3.5 cm时,管道的等效应力变化速率非常快,因此,在对管道的日常检测维护中,应着重注意腐蚀的深度和轴向发展,以确保管道的正常运行,使船舶冷却水系统正常换热,从而保障船舶动力系统的正常运行。     

船舶回汽制动对主蒸汽系统运行特性的影响

基于实际船舶蒸汽动力系统运行机制,解析船舶回汽制动过程,利用CFD方法计算正车工况下主蒸汽系统管路速度场和压力场的稳态分布规律;拟合并引入基于二次程序开发的正倒车回汽流量模型作为动态计算边界条件,动态计算分析回汽制动过程蒸汽流量变化对主蒸汽系统的影响。结果表明,在回汽制动过程中,蒸汽分配箱、正车供汽管及倒车供汽管的最大压降满足主汽轮机操作规范要求。     

船体平面板架振动近似计算方法

本文提出了船舶上常见的四周任意固定(包括弹性固定)的平面板架振动的近似计算方法,它与“船舶设计实用手册”中的近似方法同样简便,并能计算后一方法不能计算的由端部固定条件不对称梁组成的平面板架。本文还将近似方法与有限元法计算进行了比较。由比较表明:无论对于端部固定条件对称还是非对称的平面板架,本文近似方法均比较准确。文中还探讨了四周任意固定(包括弹性固定),由数量足够多的纵、横梁组成的平面板架振动的简便计算方法。     

自动快速排(吸)气阀在农村饮水安全工程中的应用

沙湾县农村饮水安全工程的设计实施主要以跨村、跨镇集中连片供水为主,管水管线长,为了保证的管道的运行安全和正常供水,除了进行好供水管道的水力计算,管材管径及承压等级的选择外,供水管道自动排(吸)气阀设置的位置和大小的选择更为重要。     

新型深水立管提升系统设计及展望

描述了深水油气开发中立管安装工艺、关键技术和分析方法。针对S型铺管船进行立管安装时存在的托管架难以靠近平台、张力转化复杂,水下操作多等难题,设计了一套全新的深水立管提升系统。该系统适用于1 500~3 000m水深处钢质悬链线立管(SCR)的安装,实现了S型铺管船在铺管完成后即能直接进行安装立管,减少了大型船舶的动复员,有效节约了成本。另外,这套深水立管提升系统通过改进也可用于安装其他管道上的结构物。     

组合应力作用下含腐蚀缺陷海管安全工作压力评价方法

在较高温度和压力作用下,由于土壤的摩擦阻力,海管会产生很大的轴向压力,以及由侧向屈曲引发的弯矩。因此对含腐蚀缺陷管道安全工作压力的评价,须考虑轴向压应力的影响。对目前工程界的评价方法进行对比分析,在内压和轴向压应力组合作用下,含腐蚀缺陷海管的安全压力评价方法还很不完善,尤其是复杂缺陷,目前的规范还不完全适用。通过对许用应力法安全系数的讨论和分析,基于Von Mises准则和有限元分析,提出了组合应力作用下含腐蚀缺陷海管的安全工作压力评价方法。通过该方法对某运行了近三十年的管道进行了安全工作压力的评估,同时考察了轴向压应力对安全工作压力的影响。此方法对应的轴向压应力限值和安全等级以及安全系数相关,当安全等级低时,其值和DNV-RP-F101规范值基本一致,当安全等级高时,其值比DNV-RP-F101规范值大。     

1500t散装水泥运输船管道设计

介绍了1 500 t散装水泥运输船的水泥管道输送原理,给出了该船上压缩空气管、流化空气管和水泥装卸管的管径、风压、流量等参数的计算和选用方法.     

不同覆盖层对海底管道受落锚冲击防护有效性的试验研究

海底管道是海上油气工程的重要基础设施。随着港口运输规模的不断扩大和海洋油气工程的快速发展,港口航道区域与海底管道登陆段发生重叠情况不可避免。第三方活动造成的坠落物撞击(如船舶落锚),会威胁航道下方埋设的海底管道的结构安全。为了寻求合理的防护措施,保证海底管道的安全运行,有必要对落锚引起的管道动态响应进行研究。文章采用物理模型实验的方法,对管道上方覆盖的纯块石层、混凝土块层+块石层、混凝土块层+橡胶垫+块石层、柔性防护垫层+块石层等不同防护形式的有效性进行了对比研究。利用光纤布拉格光栅(FBG)传感器实时测量管道表面的动态应变响应,分析其沿管道的轴向变化以及极值分布。通过模型试验确定了相对有效的覆盖层形式及设计厚度,为海底管道的设计和维护提供了重要依据。     

用有限元素法分析船用锅炉汽包热应力及其试验

船用锅炉如果启动速度要求快,汽包的热应力和内压应力之和就比较大。汽包启动时的温度场严格讲来是一非稳定问题,但一般工程上作准稳定问题处理。作为准稳定问题后,热传导方程和应力方程组就脱开(不耦合),这样就可根据热传导方程求得的最大温差状态求算热应力。本文介绍的是用有限元素法计算汽包热应力。温度分布由经验数据决定(根据同类型锅炉试验)。假定汽包内外壁温差20℃直线分布,周向上下温差70℃拋物线分布。至于轴向温度则因梯度较小可忽     

管道局部减阻装置减阻性能数值研究

针对一突缩管道,在管径变化处加入环状机翼,利用机翼对管道连接处压力分布产生的有利干扰来减阻。采用数值模拟的方法,对该局部减阻装置的阻力性能进行研究,结果表明该减阻装置能达到10%～15%的减阻效果,并且管路流速越大减阻效果越明显,对于船舶管系的设计和优化具有一定的指导意义。     

大型船舶蒸汽系统热能计算分析

以大型万箱级集装箱船为研究对象,从船舶蒸汽系统设计的角度出发,结合船舶在降速及燃烧高粘度燃油航行状态下蒸汽耗量的分析,废气锅炉蒸汽产量分析,计算出主机废气排量及温度、锅炉产汽量及船舶设备的耗汽量,最终得出辅锅炉不启动运行前提下的船舶主机最低运行功率,以达到船舶最大节能降耗的效果,对航运企业船队综合节能增效策略最佳实践具有参考价值。     

轴向载荷下多平面DT型管节点应力集中系数概率模型研究

应力集中系数作为一个随机变量,对管节点及导管架平台的疲劳可靠性评估结果有着重要影响。文章以多平面DT型管节点为研究对象,建立了352个几何参数不同的三维管节点有限元模型,并分析了沿弦管-撑管焊缝处的应力集中系数分布。采用密度直方图描述最大应力集中系数统计样本的特征,利用疲劳可靠性分析中常用的几种概率分布进行拟合。各个概率模型中的参数通过极大似然估计方法得到。根据卡方检验的结果对比发现,Birnbaum-Saunders分布是最适合的概率模型。因此,文中提出一组适用于描述在轴向载荷即单向轴向和平衡轴向载荷作用下多平面DT型管节点弦管侧和撑管侧最大应力集中系数分布的概率模型,对今后导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性分析具有重要意义。     

船舶主汽轮机撤汽管路系统撤汽性能分析

为提高船舶主汽轮机的机动性和热力系统汽水稳定循环特性,明晰船舶主机撤汽过程中撤汽系统性能,以某船主汽轮机撤汽管路系统为原型,基于船舶蒸汽动力系统设计经验分析主汽轮机撤汽系统运行机理,利用CFD数值模拟的方法计算主机撤汽管路系统压力场和流速场的稳态变化特性,结果表明,在主机撤汽过程内,撤汽流速逐渐增大,撤汽温度略有升高,撤汽湍动能和壁面剪切应力快速升高,撤汽压力不断降低,撤汽流量不断升高,由此判定船舶主机撤汽方法满足主汽轮机机动性和热力系统的性能要求,供实船蒸汽动力系统设计参考。