近日,我院刘永红老师团队机械工程专业博士研究生刘鹏在海洋石油废弃井口等离子弧切割方面取得重要进展,相关研究成果《浅水环境下石油套管的水下等离子弧切割工艺》(Underwater plasma arc cutting process of oil casing in shallow water environment)发表在《Applied Ocean Research》。《Applied Ocean Research》是海洋工程领域的国际权威期刊,目前影响因子为4.3(SCI二区)。论文第一作者为博士研究生刘鹏,通讯作者为刘永红教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到国家重点研发计划项目、山东省海外优青、山东省泰山学者经费的资助。
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等离子弧切割对钢结构的拆除效率高,因此有望在海洋石油废弃井口套管拆除中发挥重要作用。然而,根据实验结果表明,套管及其外围水泥层水下等离子弧恒速切割期间的熔渣排放恶性循环,造成了套管切口中严重的熔渣桥接,极其影响切割效果。
点断式切割熔渣排除机理及切口形貌
针对上述问题,提出了“侧向气流辅助切割”和“点断式切割”的切割策略,有效优化了石油套管水下等离子弧切割期间的熔渣排除过程,避免了其切口内的熔渣桥接问题,提高了水下等离子弧切割在海洋石油废弃井口连接套管拆除作业中的适用性。