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水下焊接高压空气环境下GTAW电弧特性 被引量：29
1
作者 蒋力培 王中辉 +3 位作者 焦向东 周灿丰 房晓明 马洪新 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1-4,共4页
利用自制的高压干法水下焊接模拟试验平台，首次系统研究了高压空气环境下GTAW电弧特性。结果表明，空气环境下GTAW电弧的安全压力范围可高达0．7MPa；高压空气环境下的GTAW电弧电压值为12～19V，略高于同样压力的氩气环境下氩弧值，其... 利用自制的高压干法水下焊接模拟试验平台，首次系统研究了高压空气环境下GTAW电弧特性。结果表明，空气环境下GTAW电弧的安全压力范围可高达0．7MPa；高压空气环境下的GTAW电弧电压值为12～19V，略高于同样压力的氩气环境下氩弧值，其电弧静特性在电流大于50A时呈上升特性；随着空气环境压力升高，GTAW电弧的弧柱电场强度与阴阳极压降增加，导致电弧静特性曲线上移，其上升率约为5-10V/MPa。在试验数据的基础上，建立了高压空气环境下的GTAW电弧电压数学模型，该数学模型可用于综合分析计算电弧长度、环境压力和焊接电流对GTAW电弧电压的影响。 展开更多
关键词 水下焊接 高压干法 空气环境 电弧
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水下破损管道维修技术及其相关问题 被引量：27
2
作者 陈家庆 焦向东 +2 位作者 周灿丰 房晓明 章怡圣 《石油矿场机械》 北大核心 2004年第1期33-37,共5页
基于对水下破损管道维修方法进行的系统论述,指出水下干式高压焊接维修在国外是一种通用可靠的管道维修技术;基于对世界范围内水下高压干式焊接维修技术的研究与应用情况的全面介绍,指出了自主研制我国高压干式水下管道系统的必要性,并... 基于对水下破损管道维修方法进行的系统论述,指出水下干式高压焊接维修在国外是一种通用可靠的管道维修技术;基于对世界范围内水下高压干式焊接维修技术的研究与应用情况的全面介绍,指出了自主研制我国高压干式水下管道系统的必要性,并对其中的关键问题进行了论述。 展开更多
关键词 水下管道 维修技术 高压干焊 现状
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海底管线干式维修技术 被引量：26
3
作者 房晓明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期651-657,共7页
海底油气管道维修是海洋资源开发的重要保障,海底管道维修方法因管道自身参数与所处环境条件不同,采取的方法和手段也不同.海底管道维修技术可分为水上维修和水下维修2类,水下维修又可分为干式维修和湿式维修2种.文中对各种维修技术进... 海底油气管道维修是海洋资源开发的重要保障,海底管道维修方法因管道自身参数与所处环境条件不同,采取的方法和手段也不同.海底管道维修技术可分为水上维修和水下维修2类,水下维修又可分为干式维修和湿式维修2种.文中对各种维修技术进行了综述与评价,重点研究了干式维修技术."水下管道干式维修系统"是国家"863"高科技项目,旨在为水下油气管道及管桩结构的干式维修提供技术手段.水下管道干式维修系统的基本设备是一套大型水下干式舱,辅助设备有开孔封堵机、专用作业机具和干式高压焊接机等.水下干式管道维修系统具有自主知识产权,其研制成功突破了国外技术和设备垄断状态. 展开更多
关键词 水下管道 干式维修 作业机具 工艺过程
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海洋工程深水焊接新技术 被引量：22
4
作者 周灿丰 焦向东 +4 位作者 陈家庆 薛龙 吕涛 房晓明 栾国红 《焊接》 北大核心 2006年第4期11-15,28,共6页
在描述海洋工程深水焊接的意义与困难的基础之上,系统介绍了应用于深水的高压TIG焊接、高压MIG焊接和摩擦叠焊,对以空气为加压气体的高压TIG焊接、外加纵向磁场强化高压脉冲MIG焊接熔滴过渡的技术方案与实验系统设计、水下摩擦叠焊实验... 在描述海洋工程深水焊接的意义与困难的基础之上,系统介绍了应用于深水的高压TIG焊接、高压MIG焊接和摩擦叠焊,对以空气为加压气体的高压TIG焊接、外加纵向磁场强化高压脉冲MIG焊接熔滴过渡的技术方案与实验系统设计、水下摩擦叠焊实验装置方案设计等做了研究工作。 展开更多
关键词 海洋工程 深水焊接 高压TIG焊接 高压MIG焊接 摩擦叠焊
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南堡35-2油田中心平台应用浮托法安装新工艺实践 被引量：24
5
作者 房晓明 郝军 魏行超 《中国海上油气（工程）》 2006年第2期126-129,共4页
大型结构物海上安装的常规方法是吊装,但由于受起重船吊装能力(目前国内最大的起重船“蓝疆”号的额定起重能力为3 800 t)和施工作业环境等诸多因素的影响,工程中往往需要直接租用国外大型起重船或者将大型结构物分成几块进行安装,这不... 大型结构物海上安装的常规方法是吊装,但由于受起重船吊装能力(目前国内最大的起重船“蓝疆”号的额定起重能力为3 800 t)和施工作业环境等诸多因素的影响,工程中往往需要直接租用国外大型起重船或者将大型结构物分成几块进行安装,这不仅加大了海上施工作业成本,而且会增加海上连接调试的时间、费用和海上作业的风险。2005年,海洋石油工程股份有限公司首次运用浮托法海上安装新工艺,成功地将重达7 200 t的南堡35-2油田中心平台整体安装到导管架上。该工程项目的顺利实施,标志着我国已初步具备了超大型海上平台的安装能力,也证明了在我国海域应用浮托法进行大型结构物安装的可行性。 展开更多
关键词 南堡35—2油田 中心平台 浮托法 应用实践
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摩擦叠焊——一种新型的固相连接技术 被引量：16
6
作者 陈家庆 焦向东 +2 位作者 邱宗义 房晓明 栾国红 《焊接技术》 北大核心 2007年第1期1-6,共6页
摩擦叠焊(FSW)是一种新型的固相连接技术,英国TWI、德国GKSS研究中心等单位近10多年来在这方面进行了大量的应用基础研究,目前已经具备了商业化工程服务的技术能力。简单介绍了摩擦叠焊的起源、FHPP单元成型机理及FSW焊缝的连接特性,并... 摩擦叠焊(FSW)是一种新型的固相连接技术,英国TWI、德国GKSS研究中心等单位近10多年来在这方面进行了大量的应用基础研究,目前已经具备了商业化工程服务的技术能力。简单介绍了摩擦叠焊的起源、FHPP单元成型机理及FSW焊缝的连接特性,并介绍了欧盟国家的工程化应用研究历程。国外的试验研究结果表明,摩擦叠焊技术在干湿环境条件下都能够获得较好的连接质量,因此在材料的成型加工尤其是钢结构的水下湿式维修方面具有巨大的应用潜力。我国应该优先结合海洋石油工业的实际发展需求,尽快开展相应的应用基础研究工作。 展开更多
关键词 摩擦叠焊 连接特性 钢结构 水下维修
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高压TIG焊接技术及其应用研究 被引量：12
7
作者 周灿丰 焦向东 房晓明 《焊接技术》 2004年第5期34-35,共2页
在分析高压焊接特殊物理行为的基础上,借鉴国外类似系统的特点进行了整体方案设计。设计了一套水下干式高压焊接系统,并对其进行具体分析,该系统可以满足60m水深海底管道的高压TIG自动焊接。
关键词 水下焊接 高压TIG焊接 焊接系统设计 脐带
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管道坡口机技术现状及其发展趋势 被引量：16
8
作者 弓海霞 房晓明 +1 位作者 孟庆鑫 刘富强 《机床与液压》 北大核心 2004年第12期1-3,49,共4页
对水下技术的发展现状进行了概述 ,分析了坡口机的研究对水下油气输送管道安装、维修技术的重要性。文中对一些发达国家正在研究或使用的一些有代表性的坡口机进行了综述 ,并列举了一些例子。通过分析认为 ,了解坡口机发展状况 ,对于追... 对水下技术的发展现状进行了概述 ,分析了坡口机的研究对水下油气输送管道安装、维修技术的重要性。文中对一些发达国家正在研究或使用的一些有代表性的坡口机进行了综述 ,并列举了一些例子。通过分析认为 ,了解坡口机发展状况 ,对于追踪国外先进科技 ,提高水下作业技术有重要的意义。针对海底管道铺设和维修 ,提出了坡口机的进一步发展方向。 展开更多
关键词 坡口机 水下技术 油气管道维修
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水下跨接管连接器选型设计研究 被引量：15
9
作者 周灿丰 焦向东 +2 位作者 曹静 沙勇 房晓明 《石油化工高等学校学报》 CAS 2011年第3期75-78,共4页
跨接管两端携带连接器,广泛用于海洋油气田水下设备之间的连接,可以采用水平或者垂直连接方式。常用的水下跨接管连接器主要是机械式套筒连接器、液压式套筒连接器,以及夹钳连接器。机械式套筒连接器结构紧凑,安装完毕,海底不留任何液... 跨接管两端携带连接器,广泛用于海洋油气田水下设备之间的连接,可以采用水平或者垂直连接方式。常用的水下跨接管连接器主要是机械式套筒连接器、液压式套筒连接器,以及夹钳连接器。机械式套筒连接器结构紧凑,安装完毕,海底不留任何液压部件,但是安装时需要采用接头作动工具。液压式套筒连接器集成了全部液压操作功能,不再需要其他作动工具。夹钳连接器采用分离式闭合夹紧设计,特别适合于大口径、低压管线和立管的水平跨接。不同的连接器,以及相同的连接器在不同位置的安装,其安装流程不同、需要的配套工具也不相同。跨接管连接器选型原则主要考虑因素包括管径、连接方式和安装工具。 展开更多
关键词 跨接管 连接器 机械式套筒连接器 液压式套筒连接器 夹钳连接器
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以空气为舱内加压气体的钨极氩弧焊接 被引量：13
10
作者 周灿丰 焦向东 +3 位作者 薛龙 陈家庆 房晓明 王维越 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期5-8,共4页
研究了1-700 kPa空气作用下的钨极氩弧焊接。气体爆炸试验表明,压缩空气虽然不爆炸但是显著助燃,高压焊接试验舱舱内设备需要采取防燃措施。采用较大的氩气流量,可以实现高压空气之下良好的电弧和熔池保护。自动焊机用于舱内焊接时,解... 研究了1-700 kPa空气作用下的钨极氩弧焊接。气体爆炸试验表明,压缩空气虽然不爆炸但是显著助燃,高压焊接试验舱舱内设备需要采取防燃措施。采用较大的氩气流量,可以实现高压空气之下良好的电弧和熔池保护。自动焊机用于舱内焊接时,解决了线缆密封、摄像系统适应性等特殊问题,此外,以弧长代替电压作为控制变量消除了焊接电缆影响。16Mn钢平板焊接试验证明,虽然不同空气压力、不同位置实现单面焊自由双面成形的工艺参数明显不同,但是,采用脉冲焊接均可以获得性能优良的焊接接头。 展开更多
关键词 压缩空气 高压焊接 钨极氩弧焊接 高压焊接试验舱
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一种新型的管道封堵器 被引量：12
11
作者 刘忠 赵宏林 +1 位作者 房晓明 张宏 《石油机械》 北大核心 2006年第1期49-51,85,共3页
开发的新型管道封堵器由中心管、气囊、活塞、弹簧、夹板、护板、内接头、外接头、连接板和楔键等组成。该封堵器采用专用的送进机构送入管道,适用于管道维修作业中暂时封堵已卸压的管段。与现有用于油气输送管道维修的封堵设备不同的是... 开发的新型管道封堵器由中心管、气囊、活塞、弹簧、夹板、护板、内接头、外接头、连接板和楔键等组成。该封堵器采用专用的送进机构送入管道,适用于管道维修作业中暂时封堵已卸压的管段。与现有用于油气输送管道维修的封堵设备不同的是,该封堵器不仅能实现双向自解封,适用于管道双向封堵,而且可承受0.1MPa的油气封堵压差,在施工期间可有效地防止油气漏失到动火区域,确保施工安全。 展开更多
关键词 油气输送管道 封堵器 封堵工艺 解封工艺
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文昌油田单点系泊系统海上安装 被引量：12
12
作者 房晓明 《中国海上油气（工程）》 2003年第1期1-11,共11页
文昌 13- 1/ 13- 2油田单点系泊系统是按照 10 0年一遇海况下FPSO不解脱条件进行设计的。采用内转塔浮筒形式允许整个单点系泊系统在海上提前安装 ,缩短了FPSO回接的时间。总结该单点系泊系统在海上安装作业过程中的成功经验和教训 ,主... 文昌 13- 1/ 13- 2油田单点系泊系统是按照 10 0年一遇海况下FPSO不解脱条件进行设计的。采用内转塔浮筒形式允许整个单点系泊系统在海上提前安装 ,缩短了FPSO回接的时间。总结该单点系泊系统在海上安装作业过程中的成功经验和教训 ,主要介绍有关施工技术和施工方法并提出改进建议 ,供工程管理和技术人员在进行类似工程项目中借鉴和参考。 展开更多
关键词 文昌油田 单点系泊系统 海上安装 吸力锚 配重链 内转塔式系泊浮筒 柔性立管
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基于虚拟仪器平台的全数字自动控制实验仪器研制 被引量：11
13
作者 周灿丰 林顺英 +1 位作者 焦向东 房晓明 《实验室研究与探索》 CAS 2004年第11期22-24,共3页
以NI公司PCI 6024E为DAQ卡,以LabVIEW为开发软件平台,研制成功了一台基于虚拟仪器平台的全数字自动控制实验仪器。该仪器将信号生成、信号记录功能集成在一块DAQ卡上,尤其特别的是用传递函数仿真器取代了电路系统。
关键词 虚拟仪器 自动控制 传递函数仿真器
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TIG焊机应用于高压焊接试验舱的关键技术 被引量：10
14
作者 周灿丰 焦向东 +3 位作者 吕涛 房晓明 王中辉 陈家庆 《焊接技术》 北大核心 2005年第5期14-16,共3页
为TIG焊机成功地应用于高压焊接试验舱,解决了焊机线缆穿越高压焊接试验舱时焊接电缆、焊机测控电缆、焊接保护气管的密封问题,以及应用于高压焊接过程的电弧熔池摄像、背面焊缝成形摄像、钨极焊丝摄像和舱内场景摄像问题。
关键词 高压焊接试验舱 TIG焊机 高压密封 电弧熔池摄像
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遥操作干式高压海底管道维修焊接机器人系统 被引量：11
15
作者 焦向东 周灿丰 +2 位作者 薛龙 高辉 房晓明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1-4,共4页
干式高压焊接是既能保证焊接质量又易于实施的海底管道维修方法.基于目前的自动化技术水平和海管坡口制备难度大的现实,提出了基于高级焊工焊接知识和潜水员水下工作技能的遥控海底管道维修焊接策略.研制了一套干式高压环境管道全位置... 干式高压焊接是既能保证焊接质量又易于实施的海底管道维修方法.基于目前的自动化技术水平和海管坡口制备难度大的现实,提出了基于高级焊工焊接知识和潜水员水下工作技能的遥控海底管道维修焊接策略.研制了一套干式高压环境管道全位置焊接机器人及其分置于水面母船甲板和水下干式舱的机器人焊接控制系统,研制了分别用于场景、坡口和焊缝的视觉监视系统,以及计算机远程信息采集监控系统,它们与水下干式舱系统一道构成了水下干式管道维修系统.还研究了干式舱充气气体种类、焊接电源特殊性和舱内引弧问题.利用先期在干式高压焊接实验室获得的海管焊接工艺完成了海上焊接维修试验,焊缝质量良好. 展开更多
关键词 遥操作机器人 水下焊接 海底管道维修 焊接机器人
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海底管道干式高压焊接跟踪轨迹的识别 被引量：10
16
作者 焦向东 黄松涛 +3 位作者 周灿丰 薛龙 房晓明 章怡圣 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-4,共4页
干式高压TIG焊接法是海底输油(气)破损管道修复所用的重要的、焊接质量较高的连接方法,而自动化焊接又是解决潜水员焊接效率低下的有效途径,焊缝跟踪技术则是保证焊接过程正常进行和焊缝质量的关键技术。设计了能克服环境压力影响的CCD... 干式高压TIG焊接法是海底输油(气)破损管道修复所用的重要的、焊接质量较高的连接方法,而自动化焊接又是解决潜水员焊接效率低下的有效途径,焊缝跟踪技术则是保证焊接过程正常进行和焊缝质量的关键技术。设计了能克服环境压力影响的CCD图像摄取装置,研究了一套焊缝跟踪路径识别算法。运用直方图均衡化方法强化坡口与非坡口的差别,增加焊缝图像的理解性。提出了以图像灰度最低值拟合成的曲线将整个图像分为两个部分的图像分解法,提高了图像识别目标的焊缝坡口部分所占的比重,有利于二值化阈值的选取。采用基于数学形态学的二值图像边界识别方法分离出焊缝边界,用Hough变换法确定坡口边线位置,最后用图像分解逆过程经合并后识别出坡口所在的位置。所提出的方法组合后抗干扰能力强,计算速度快,为进一步实现自动化焊接奠定了基础。 展开更多
关键词 干式高压焊接 边缘检测 焊缝识别 跟踪
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高压焊接试验舱的设计及其关键问题研究 被引量：9
17
作者 陈家庆 焦向东 +4 位作者 赵增慧 赵杰 周灿丰 房晓明 章怡圣 《石油矿场机械》 北大核心 2004年第3期1-5,共5页
介绍了高压焊接工艺研究试验装置的总体方案 ,重点讨论了高压焊接试验舱的结构设计及其关键问题 ,即基于疲劳分析的本体结构设计、快开锁紧结构设计、安全连锁装置设计等问题。其中 ,快开锁紧结构的设计 ,采用了具有弹性接触的有限元应... 介绍了高压焊接工艺研究试验装置的总体方案 ,重点讨论了高压焊接试验舱的结构设计及其关键问题 ,即基于疲劳分析的本体结构设计、快开锁紧结构设计、安全连锁装置设计等问题。其中 ,快开锁紧结构的设计 ,采用了具有弹性接触的有限元应力分析法。为加工、制造国内第 1套全尺寸高压干式焊接舱奠定了基础。 展开更多
关键词 高压干式焊接 试验舱 结构设计 快开锁紧 有限元分析
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水下干式高压焊接试验系统研究 被引量：7
18
作者 薛龙 焦向东 +4 位作者 周灿丰 张卫义 王中辉 房晓明 章怡圣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期881-884,共4页
研制了一种水下高压焊接试验装置。水下高压焊接试验装置由配气储罐、高压试验舱、气体环境检验舱、监控系统等部分组成,控制系统选用PLC,采用PROFIBUS协议,通过WINCC软件实现系统的监控和试验参数的显示、存储、记录。试验结果表明,高... 研制了一种水下高压焊接试验装置。水下高压焊接试验装置由配气储罐、高压试验舱、气体环境检验舱、监控系统等部分组成,控制系统选用PLC,采用PROFIBUS协议,通过WINCC软件实现系统的监控和试验参数的显示、存储、记录。试验结果表明,高压焊接试验装置性能可靠,功能齐全,操作方便,控制与监控功能达到高压焊接试验的设计要求。 展开更多
关键词 高压干式焊接 高压试验舱 配气储罐 控制系统
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海底油气管道水下开孔机的设计 被引量：8
19
作者 喻开安 陈应华 +2 位作者 张宏 房晓明 章怡圣 《石油机械》 北大核心 2004年第C00期56-59,共4页
为解决海底油气管道的维修问题，设计了海底管道水下开孔机。该开孔机主要由中心钻、筒形刀、密封箱、主传动箱、钻杆总成、机壳、进给箱、计数器和液压马达等组成。中心钻起切削定心作用，其上设有一U形夹。筒形刀是开孔机的切削元件... 为解决海底油气管道的维修问题，设计了海底管道水下开孔机。该开孔机主要由中心钻、筒形刀、密封箱、主传动箱、钻杆总成、机壳、进给箱、计数器和液压马达等组成。中心钻起切削定心作用，其上设有一U形夹。筒形刀是开孔机的切削元件，装于钻杆下端，与钻杆一起转动和移动。密封箱内部设计了多道O形橡胶密封圈，防止管道内压力油气上窜。进给箱位于机器的头部，内装传动齿轮、计数齿轮和差速器等。计数器装置于差速器输出轴端部，用于准确指示钻杆进尺。介绍了开孔机的工作原理，给出了动力机的选型计算方法，并对液压传动系统做了计算分析。 展开更多
关键词 油气管道 钻杆 开孔 进尺 海底管道 端部 切削元件 水下 内装 差速器
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海底管道干式维修用封堵器的设计 被引量：8
20
作者 赵宏林 房晓明 +3 位作者 张宏 潘东民 曾鸣 高峰 《石油机械》 北大核心 2005年第12期21-23,84,共3页
海底管道在使用过程中,会由于各种原因而损坏,严重时需要更换损坏的管段,海底管道干式维修技术就是解决这一问题的方法之一。为了形成干式维修的环境,需要用封堵器将敞开的管口封住。新设计的封堵器是为配合海底管道干式维修工艺而专门... 海底管道在使用过程中,会由于各种原因而损坏,严重时需要更换损坏的管段,海底管道干式维修技术就是解决这一问题的方法之一。为了形成干式维修的环境,需要用封堵器将敞开的管口封住。新设计的封堵器是为配合海底管道干式维修工艺而专门研究的,它具有封堵压差大、可自解封等特点,由此可以将送进封堵器的工艺孔去除后,再进行干式维修,改变了以往工艺孔只能保留在修复后的管道上的传统做法,在一定程度上提高了管道修复后的完整性,减小了安全隐患。 展开更多
关键词 封堵器 海底管道 干式维修 设计
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