含腐蚀缺陷埋地管道悬空段力学作用与可靠性分析

根据X65管线钢的Ramberg-Osgood本构方程以及土体的摩尔库仑模型,采用有限元软件Abaqus分别对裸露和未裸露的埋地悬空管道受力情况进行数值模拟,模拟得到埋地悬空管道应力和应变与悬空长度之间的关系,以及不同埋深条件下基于最大Mises应力和最大应变的管道安全悬空长度和极限悬空长度;针对带腐蚀缺陷的埋地悬空管道,提出减薄管道壁厚的计算模型,建立了基于应力失效判据的管道失效功能函数和极限状态方程,并利用蒙特卡洛法对管道结构可靠度进行计算,得出管道腐蚀深度和悬空长度对其可靠度的影响程度。该研究结果可为带腐蚀缺陷的埋地管道悬空段的安全性评价提供理论支持,为管道公司抢维修作业提供指导。     

相对弯曲半径R╱D≤1.5薄壁铜管的弯制

应用内压弯管新方法弯制弯曲半径R=36mm,规格为φ24×1.5薄壁铜管,检测结果证明这一方法能有效的控制椭圆度,且壁厚减薄量仅为壁厚的12％。     

炼油装置腐蚀适应性评价

介绍了湛江东兴石油企业有限公司开展的装置腐蚀适应性评价情况.根据相关数据及McConomy曲线、API581标准、ASME推荐的方法等和实际腐蚀速率、最小承压壁厚,并将设备管道的实际用材与中国石油化工股份有限公司《加工高含硫原油部分装置在用设备及管道选材指导意见》和设计选材导则进行对比,结合工艺防腐现场情况和专家经验,对炼油装置加工劣质原料进行适应性安全评价,对于存在以及可能存在安全隐患的部位,给出可操作的解决方案.     

基于ArcGIS的川气东送管道地质灾害空间信息管理与风险评价系统设计与实现

通过对川气东送管道地质灾害特征进行调查,基于ArcGIS进行了川气东送输气管道(川渝—鄂西段)地质灾害空间信息管理与评价系统的设计.该系统基于.NET平台,采用C#+ArcGIS Server的开发模式,并基于B/S的WebGIS的服务和方法,可实现管道及其周边地质灾害空间信息的快速查询、图形显示、分析统计、风险评价等功能,将有助于对管道沿线地质灾害进行管理、抢险维修决策及预警指挥工作,也有助于地质灾害信息的发布和交流.     

双辊夹持板料旋压成形过程塑性变形行为的研究

双辊夹持式板料旋压成形是用来加工薄壁回转体法兰零件的新工艺。为了研究其旋压成形过程中的塑性变形行为,利用ABAQUS软件建立了双辊夹持旋压成形过程的三维有限元模型,并进行了薄壁回转体法兰零件的旋压成形过程的数值模拟,获得了成形过程中等效应力、应变及壁厚的分布。研究了翻边长度对成形件应力应变及壁厚减薄率的影响规律。结果表明等效应力、应变及最大壁厚减薄率均随着翻边长度的增大而增大,由此根据不同的毛坯材料可以确定相应的最大翻边长度。     

除灰剂在锅炉和除尘设备中的应用

前言原煤在锅炉内燃烧,产生的烟尘粘在锅炉水管、烟气通道、除尘设备和锅炉壁上,天长日久,一是设备壁厚被腐蚀而减薄;二是通气切面减小,阻力增大;三是锅炉热效率降低,排烟温度升高,能源消耗上升.锅炉壁厚每增加1mm每日多耗煤5%以上.针对这些问题,作者采用化学反应原理,研制成功一种除灰剂,对炉锅及其配套设备进行了一系列的清灰除垢实验,其效果十分显著.既保护了设备不受或少受腐蚀、延长了使用寿命,又达到了消除烟尘污染,改善了环境质量目的.     

管道力学分析中阀门刚度计算分析研究

目的得到理想的阀门外径和壁厚数据。方法通过振动力学,推导出频率与阀门刚度的关系,并采用Matlab软件求解方程组,得到阀体和阀杆各自刚度,进一步分析得到管道计算中所需要的外径和壁厚。结果经过工程实例验证,对于柔性阀门,理论计算与SYSPIPE管道应力分析软件得到的结果误差较小。结论将管道中的柔性阀门的振动简化为两自由度k-m振动模型是合理的,理论计算结果较为理想,可应用于工程分析中。     

基于模糊Petri网的燃气PE管道风险评价

在燃气聚乙烯(PE)管道风险评价过程中,为降低风险因素的模糊性、不确定性对评价准确性的影响,在模糊推理的基础上,提出一种基于模糊Petri网(Fuzzy Petri net,FPN)的燃气PE管道风险评价方法。首先对燃气PE管道主要风险因素进行分析,以燃气PE管道事故为顶事件,建立一个包括3个二级指标和16个三级指标的层次化评价指标体系;然后将风险评价指标体系转换为FPN模型,并运用层次分析法(AHP)和熵权法组合求取各评价指标的权重值,既避免了主观赋权的主观性和盲目性,又避免了客观赋权的片面性和机械性;最后根据模糊Petri网模型给出模糊推理算法,并应用模糊推理算法进行燃气PE管道风险评价。实例分析表明:与传统的风险评价方法相比,应用模糊Petri网的燃气PE管道风险评价方法得出的结果更加客观和准确。     

波浪-地震对海底管道垂直弯曲段力学状态的影响研究

考虑波浪力和地震波载荷的影响,通过载荷和约束简化推导穿越强震区海底管道在波浪载荷和地震波载荷作用下的运动方程和状态方程,进而得到海底管道垂直弯曲段应力和轴向应变的影响因素;通过数值计算对海底管道垂直弯曲段强度随剪切波速、管径、壁厚、弯管角度及海底土体性质的变化规律进行研究。结果表明:在地震波和波浪力共同作用下,海底管道垂直弯曲段最大应力出现在弯管下部位置;同一工况下波浪载荷比震波荷载对管道垂直弯曲段最大轴向应力的影响更大;实际海底管道设计时应优先采用大直径、大壁厚管道,管道垂直弯曲段弯管设计角度不大于30°。研究结果为特定区域现场施工提供了技术支持,对海底管道设计中的选管、几何形状优化提供科学依据。     

板料粘性介质胀形、聚氨酯以及钢凸模胀形的实验研究

采用胀形实验 ,对比研究了 3种不同粘性介质胀形、粘性介质与聚氨酯及钢凸模胀形 ,以及在不同反向压力下粘性介质胀形对板料成形性能的影响。结果表明 ,采用粘性介质作为成形过程软凸模比聚氨酯和钢凸模具有较低的厚度减薄量和更均匀的壁厚分布 ,因此更能提高板料的成形性     

ACP1000余排系统管道的强度分析与评定

目的深入研究PIPESTRESS程序计算原理和方法,总结软件的特点,并对如何更好地使用有限元软件完成核级管道计算工作提出自己的观点,为后续的管道计算工作提供指导。方法采用PIPESTRESS软件对ACP1000余排系统管道进行应力计算,结合RCC-M规范和管道分析的基本原理,从管道模型建立、载荷定义与工况组合、管道抗震分析和应力评定几个方面对PIPESTRESS软件的基本原理和具体应用进行深入分析与研究,并采用SYSPIPE软件对PIPESTRESS的计算结果进行设计验证,对产生误差的原因进行深入研究。结果虽然存在一些影响验证结果的因素,但两种软件的计算结果十分接近。结论PIPESTRESS程序能够很好地胜任对ACP1000核级管道的建模、力学分析和应力评定工作,具有良好的计算精度,该研究成果可以为ACP1000管道计算提供依据,对未来PIPESTRESS程序在新堆型中的应用也具有很大的参考价值。     

船舶海水管路冲刷腐蚀仿真分析及预测

目的 获取船舶海水管路系统中弯管在不同因素影响下的冲刷腐蚀规律,预测其冲刷腐蚀速率.方法 采用试验测试和数值仿真相结合的方法,研究管路系统中弯管在不同海水流速、管径、弯径比影响下的冲刷腐蚀规律,采用灰色关联分析各因素对冲刷腐蚀影响的严重程度,最后建立冲刷腐蚀速率预测方程.结果 随流速增加,最大冲刷腐蚀速率先增大、后趋于平稳;随管径增加,管壁最大冲刷腐蚀速率逐渐减小;随弯径比增加,管壁最大冲刷腐蚀速率先减小后略有增加.不同因素对冲刷腐蚀速率影响的严重程度由大到小为弯径比、流速、管径.结论 数值仿真方法可快速获取管路参数变化对冲刷腐蚀速率的影响,基于仿真结果建立的冲刷腐蚀速率预测方程可以很好地预测不同因素影响下的弯管冲刷腐蚀,有较高的预测精度.     

基于外检测的新投产管道合于使用评价实践

目的落实油气管道定期检验工作,确保管道安全平稳运行,方法通过对西南管道公司所辖某天然气管道进行外腐蚀直接检测,包括管线敷设环境调查、防腐层状况不开挖检测、管道阴极保护有效性评价检测以及开挖直接检验。根据检测结果进行合于使用评价,包括应力分析计算、剩余强度评估、管道剩余寿命预测等。结果管道允许使用,再评价间隔5年。结论直接检测方法采用多种检测手段对管道外腐蚀情况和防腐保护系统进行管道全面检验,并出具合于使用评价,是一种综合的完整性评价方法,符合法定检验的要求,其评价结果可作为管道完整性管理的可靠依据,可据此制定管道的维修方案和预防措施。     

直管道电场指纹法有效检测区范围的数值模拟

目的确定电场指纹法应用于直管道时的有效检测区大小。方法采用COMSOL多物理场数值模拟的方法,研究直管道模型在电场指纹检测时的电场分布特征,并探讨电流输入方式、电源电极尺寸、管道尺寸等因素对有效检测区的影响。结果双路电流输入方式能够获得更大的有效检测区,可提高电流利用率及检测效率。有效检测区大小受电源电极尺寸、管道壁厚变化的影响极小,受管道公称直径影响较大。有效检测区与电源电极的最小间距固定,约为管道公称直径的1.5倍。结论确定了电场指纹法应用于直管道时有效检测区的大小,为电场指纹法的管道检测规范的制定提供了科学依据。     

ACP1000除气塔液体冷却器抗震分析设计

目的对除气塔液体冷却器进行抗震分析,以确保其在地震下必要的安全功能。方法以福清5/6号核电工程为背景,通过有限元软件ANSYS建立除气塔液体冷却器有限元模型,采用反应谱法进行设备的抗震分析与评定。结果通过抗震分析评定,发现设备鞍座为设计薄弱区域,故修改鞍座的结构形式,包括新增筋板、增加壁厚,使该设备的设计满足了相关规范的要求。结论通过修改鞍座的结构形式,确保其必要的安全功能得以实现,满足实际工程的需要。     

定向钻穿越管道阴极保护数值模拟评价方法

目的通过数值模拟的方法探索定向钻穿越管道的阴极保护评价。方法根据一条5130 m长度的定向钻穿越管道的实际参数,基于CDEGS软件计算方法,应用涂层耐受电压与电流密度的关系,计算定向钻管道浅埋层和岩石层中的管道的电位分布。结果通过调整土壤分层电阻率参数及土壤分层厚度进行计算,得到了定向钻穿越管道在分层土壤电阻率条件下的阴极保护电位分布规律。结论明确了土壤电阻率是影响定向钻管道电位分布的主要因素,形成了基于定向钻管道两端阴极保护电位和土壤分层电阻率,推导了整条定向钻穿越管道的阴极保护电位分布情况的评价方法。     

西气东输—陕京二线联络线工程岩溶区岩土工程条件分析

针对西气东输—陕京二线联络线工程山东枣庄—济南段岩溶区,采用高密度电法、探地雷达、面波及探井、钻探等多种方法和手段对其进行了系统的野外勘察和分析评价,从岩溶区域分布特征阐述了管道沿线岩溶的基本环境类型,通过对其岩土工程条件的分析评价,提出了管道安全性评价结果及不同岩溶地质灾害管道宜采取的防治措施。     

BSSF滚筒法液态钢渣水淬尾气净化工艺的分析

针对BSSF滚筒法钢渣水淬工艺尾气排放存在的湿度高、间歇性、波动性大、烟尘粒径小等特点,提出了采用旋流喷雾除尘和自激式湿法除尘的联合工艺,结合工程应用对除尘效果进行了理论分析和数值模拟论证。结果表明：在除尘器前的管道内采用气雾两相喷枪进行喷雾,通过微细尘粒与液滴发生碰撞凝并,可以使捕集颗粒物尺度增大。在管道截面平均风速...     

基于瞬态分析的浮动核电站高能管路冲击疲劳寿命评估

目的合理评估浮动核电站高能管路在水下冲击载荷下的疲劳寿命。方法开展高能管路静载、模态和瞬态响应分析,得到管路在水下冲击作用下的应力时程曲线,为管路疲劳寿命估算提供基本应力谱输入。基于冲击疲劳损伤模型,运用nCode疲劳分析软件,估算管路的冲击疲劳寿命。结果管路在一次冲击载荷作用下会经历多次应力循环,最大应力值超过材料屈服极限的11%。管路在横向冲击作用下的冲击疲劳寿命为3.95×10~4次。结论管路在冲击载荷作用下的最大应力响应发生在冲击输入的正向三角波之后,反向三角波之内,是由于惯性效应造成的响应滞后现象。管路固定端、弯头和三通是应力集中区域,管路疲劳破坏一般发生在这些局部区域。