油气管道球状双封封堵器胶筒端面斜角优选

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1、2014年第43卷石油矿场机械第5期第5页0ILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001-3482(2014)05—0005-06油气管道球状双封封堵器胶筒端面斜角优选张行，张仕民，王焱(中国石油大学(北京)机械与储运工程学院，北京102249)摘要：球状双封封堵器主要应用于油气管道的不停输维修工艺中，密封胶筒的性能直接影响了封堵器的封堵效果。应用ABAQUS有限元分析软件优选了封堵器胶筒端面斜角的几何参数，通过研究密封胶筒的端面斜角与胶筒与管壁接触压力之间的规律，确定出密封胶筒端面斜角的最优值。结果表明：在其他参数确定的情

2、况下，胶筒与管道最大接触压力随着胶筒端面角度增大呈现出先增大后减小又增大的规律，得出端面角度的最优值为15。。关键词：不停输封堵；球形封堵器；有限元中图分类号：TE973．9文献标识码：AParameterOptimizationforSealingRubberoftheSphericalDoubleBlockagesZHANGHang。ZHANGShi—min，WANGYan(CollegeofMechanicalandTransportationEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Be

3、ijing102249，China)Abstract：TheSphericaldoubleblockagesaremainlyappliedinnon—stoptransmissionmaintenancetechnologyforOil—GasPipelinesandtheperformanceofsealingrubberdirectlyaffectstheplug—gingeffectoftheblockages．BasedontheABAQUSfiniteelementanalysissoftwaretooptimizet

4、heendfaceangleofthesealingrubber，byanalyzingtheendfaceangle，todeterminetheoptimalsizeofthesealingrubber．Thispaperanalyzesandconcludesthatinthecaseofotherparametersarefixed，thecontactpressurebetweensealingrubberandpipelineincreasesandthendecreases，laterincreasesandtoon

5、evalue，theoptimumvalueoftheendface’Sangleis15。．Keywords：non—stoptransmissionblockage；sphericaldoubleblockages；finiteelementanalysis管道带压开孔与封堵技术是一种安全、经济、高际压缩过程中，端面斜角处最容易出现橡胶畸变及效的管线维抢修技术，该技术可在不停输的条件下压溃的情况，直接影响胶筒的密封质量[3]。完成管线维抢修施工，适用于原油、成品油、天然气封堵器的密封性能与胶筒和管道之间的接触压等多种介质管线的

6、正常维修改造和突发事故的抢力状态密切相关，可以通过密封胶筒与管道的最大修]。油气管道球状双封封堵器是用于不停输带压接触压力的大小及接触压力大于管道内压的有效接封堵工艺下封堵管道的封堵器[2]。管道不停输封堵触区域长度的大小来评价。密封胶筒的最大接触压作业时，在液压缸提供的轴向压缩载荷作用下，压缩力越大，胶筒系统所能承受的封堵压差越高。有效式密封胶筒在轴向压缩变形的同时径向膨胀变形，接触区域长度越长，胶筒系统的密封稳定性越高。胶筒外表面与管道内壁接触，从而封隔封堵器与管因此，封堵器的工作状态决定着封堵作业的成功与道之间的环空，以实现

7、封堵管道的功能。胶筒的几否。作为封堵器中重要的部件，密封胶筒的性能决何参数对胶筒系统的密封性能影响很大。在胶筒实定着封堵器的质量，损坏与否则决定着封隔器能否收稿日期：2013-11-10作者简介：张行(1988一)，男，湖北黄冈人，博士研究生，主要从事油气管道维抢修装备研究，E—mail：zhanghang25@126．石油矿场机械2014年5月1由图6可知：在相同载荷下，一0。时胶筒与管1壁接触区域的最大接触应力达到13．5MPa，在曲1日皇线两侧存在接触压力突然增大的现象，这是由于橡胶出现了畸变；一5。时，最大接触应力下降到1

8、2．1MPa0—10。时，最大接触应力略微增大到12．4MPa；0—15。时，最大接触应力稳定在12．4MPa；0===20。时，最大接触应力减少到路径／rama日一0。11．5MPa。在一5。～15。，最大接触压力相对稳定1在12MPa以上。1密