深水液压控制阀门执行机构失效分析

• 作者: 戚晓宁
• 来源期刊: 石油工程建设
• 关键词: 深水液压控制阀门 执行机构 失效分析 伯努利方程 CFD软件
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 海洋工程|OFFSHORE ENGINEERING
• 页码范围: 12-16
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-2206.2022.02.003

摘要

针对南中国海某气田水下液压控制阀门执行机构的失效问题,对该执行机构的设计结构进行了优化,并采用优化后的设计参数和所使用的膨胀液,分别采用伯努利方程和CFD软件进行了理论计算和有限元分析.研究表明,液控水下阀门执行机构内的压差与操作时间成反比,也与环境温度成反比.当阀门所处环境温度较低,操作速度过快时,安全阀会打开,从而导致膨胀液泄漏到海水环境中去.由此可能导致蓄能器中无膨胀液可以流回弹簧腔,导致形成液压锁,引起阀门执行机构故障.可以通过增加水下阀门的操作时间、增大弹簧腔与蓄能器之间连接管的管径、增加蓄能器数量、选用低温下黏度较小的膨胀液等措施,以避免液控水下阀门执行机构发生失效.