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专业委员会工作总结

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2019年波纹管及管道力学专业委员会工作总结

发布日期:2020年05月15日

波纹管和管道在石油、化工、航天、煤炭、电力、新能源等领域和人们的日常生活中有着广泛的应用,其产品需求和技术发展状况,随着经济社会的发展和产业结构的调整呈现不同的特点。二十多年前本机构成立之初,是石化和煤电行业的蓬勃发展期,波纹管作为一种新技术刚进入人们的视野,当时以钱伟长为代表的老一辈力学工作者,为这一新技术的研究、普及、以及在如三峡工程等重大工程中的应用作出了很大贡献。近年来,化工和火电等传统行业的工作重点已经转移到节能减排方面,虽然对波纹管的基本需求还在,但技术方面的突破基本停滞。载人航天和登月工程正处在迅猛追赶世界先进水平阶段,国家投入巨大,但就运载火箭而言,再经过十年的努力也许能将重达三十吨的标准空间实验室送入轨道,目前需要突破的几个关键技术中,尖端波纹管技术也列在其中,但从市场的角度看,其需求量毕竟有限,可公开交流讨论的项目也有限。石油天然气领域,尽管目前油价低位徘徊的局面短时间难有改变,但我国的油气供应缺口很大,作为战略资源国家高度重视,投入巨大,尽管页岩气是新的增长点,但我国的埋藏很深,不能轻易获取,目前主要是向深井、超深(>6000m)水平井、深海油气井方向发展,对管柱的技术要求不断加大。

鉴于以上分析,本机构的工作是力求在适应这些变化中寻求发展。

一、本年度工作情况

1.开展国内学术交流情况。借中国力学大会2019”之际,以本机构的名义策划举办了专题会议工程中的管道和管柱力学问题MS26,负责人:朱卫平、狄勤丰、祝效华)。有13个口头报告和5个壁报在会上交流,主要是来自石油院校和中石油集团公司研究院的专家学者和研究生。代表性成果和引起热议的话题有垂直井内撞击井底工况下管柱动态屈曲实验研究(李子丰,燕山大学),铰接结构参数对柔性钻具载荷传递规律影响研究(罗敏,东北石油大学),复杂载荷下海底双金属复合管的屈曲失效机理研究(秦庆华,西安交通大学), 深海隔水管下入过程中含涡激耦合效应的力学行为分析(张颖,上海大学),等。

2.其他技术交流和咨询活动。主要集中在电力和航天用波纹管和管道密封技术方面,少数几个专家间经常性的探讨交流。这些年我们举办的有规模的会议确实没有以波纹管力学为最主要议题,但是有一个很窄但非常重要课题一直在研究和讨论(有保密要求)——“摇摆软管结构力学分析(航天六院)。该项目针对国家正在研发的新一代液氧煤油重型火箭发动机实际需求,目标是能运载真正意义上的空间实验室(推力是海南发射场曾发射的长征5号运载火箭的5倍)。虽然该重型运载火箭预计2030年左右实现首发,但相关技术成果已经在常规长征系列火箭上率先得到应用,原有火箭凭借此技术实现了升级换代,自重更轻,摇摆更易控制。电力设备管道波纹管主要是华东电力设计院、华能电厂等单位就新技术成果应用难题开展交流,例如,有我们贡献的三向煤粉管道补偿器已经列入行业设计标准;有显著节能效果的空气预热器柔性密封片技术得到行业高度重视,研究论文在《Applied Thermal Engineering》等重要期刊上发表。

二、下一年度工作计划和安排

准备举办全国性的“2020管柱和管道力学专题研讨会,预定参会人数150人,联合西南石油大学、四川省石油学会、四川省力学学会,定于明年7月在成都举行。主要议题有:管柱及井筒力学;管道、管束和管系力学;波纹管及异型管力学。其目的是对石油、化工、航天、煤炭、电力及新能源等领域有关管柱、管道力学研究成果进行交流,扩大视野,聚集目标,共同解决其中的科学难题,推动行业技术进步。


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