地质灾害下悬空管道的应力分析及计算

在地质灾害作用下，管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空，从而可能引发管道失效。本文基于Winkler线性理论，建立了地质灾害作用下管道与土相互作用的力学模型，并利用有限元计算了悬空管道上的应力分布。     

X90管道钢在NS4溶液中的电化学腐蚀行为

由于油气管道敷设于地下,在敷设过程中管道会经过不同的地区,从而遭受不同程度的腐蚀,严重的可能导致管道开裂,造成巨大的人员伤亡和经济损失。因此,开展管道钢在模拟土壤环境中的电化学腐蚀行为研究,对于保证油气管道的安全运行具有重要的意义。为此,采用电化学阻抗技术(EIS)和动电位极化测试技术,研究了X90管道钢直缝焊管母材和焊缝在近中性模拟土壤溶液(NS4)中的电化学腐蚀行为。结果表明:1在NS4溶液中,X90管道钢具有典型的阳极溶解特征,没有钝化现象;2母材的热力学稳定性高于焊缝的热力学稳定性;3在-850 m V极化电位下对母材和焊缝试样进行不同时间的极化,随着极化时间的延长,材料的极化电阻增加,腐蚀电流密度下降,材料的耐蚀性增加且母材的耐蚀性优于焊缝。     

管线钢平面应变断裂韧性经验模型研究

为了研究高钢级管线钢断裂韧性受试样厚度影响的变化规律,对X80管线钢不同厚度的试样进行了系列断裂韧性试验,建立了X80管线钢平面应变断裂韧性和临界壁厚关系的经验估算模型。基于试验结果以及三维断裂力学理论和准则,对所建立的经验模型进行了验证。结果表明,对于X80管材,平面应变的临界壁厚大约在50 mm,与厚壁弯管的爆破试验结果基本吻合;经验估算模型的预测结果较为准确,能够满足工程应用的需要。     

在役油气管道腐蚀剩余寿命预测方法

在役油气管道适用性评价是当前国际上管道工程研究的热点领域 ,它包括管道剩余强度评价和剩余寿命预测两个方面。剩余强度评价是在缺陷检测基础上经过力学分析和计算 ,对管道承载能力作出科学评价 ;剩余寿命预测是在研究缺陷动力学长大规律基础上预测管道剩余服役寿命 ,为制定管道检测周期提供科学依据。与管道剩余强度评价相比 ,管道剩余寿命预测难度较大。从目前研究状况来看 ,除了疲劳寿命预测研究得相对成熟外 ,其余象腐蚀剩余寿命、应力腐蚀开裂寿命都尚在探索和发展之中。在目前已颁布的适用性评价标准中 ,对于管道腐蚀寿命预测 ,有的…     

输油管道腐蚀剩余寿命的预测

针对某273mm×6(7)mm输油管道建成时间不长,管道腐蚀却很严重,腐蚀发展速率非常高的情况,利用此管道历年来的近千个腐蚀大修缺陷尺寸数据,统计出管线的腐蚀速率分布,建立了腐蚀速率概率分布的模型,并对模型进行了验证,发现腐蚀速率服从正态分布N(03968,01412)。利用腐蚀剩余强度评价确定的极限缺陷尺寸数据,在可靠性理论的基础上对273mm×6(7)mm输油管道的腐蚀剩余寿命进行了预测,发现在低、中风险地段,管道使用5～6年后,需要检测和维修;在高风险地段,管道使用4～5年就需要检测和维修。建议应对此输油管道加强防腐,严把防腐质量关。     

温度对二氧化碳腐蚀产物膜形貌特征的影响

在高温高压静态釜中对3种油、套管钢材N80、P110和J进行了CO₂腐蚀模拟试验.用扫描电子显微镜(SEM)对比分析了腐蚀产物膜的厚度和表面平均晶粒大小随着温度改变的规律.结果显示,3种材料所得到的腐蚀产物膜的纵向形貌为双层结构;其膜厚随着温度变化的最大值均在120℃处,N80和J两种钢的最小值在160℃处,而P110钢则在180℃处.3种材料成膜晶粒的尺度随着温度的变化都出现了一个峰值和一个低谷,峰值都在120℃,低谷所对应的温度却不相同.N80和J两种钢在160℃,而P110则在180℃处.虽然3种材料腐蚀产物膜的峰值或低谷存在明显差异,但每种材料膜厚的峰值或低谷所处的温度与晶粒大小的峰值或低谷所处的温度却是相同的.     

管线钢断裂和疲劳裂纹扩展特性研究

对厚度分别为3mm、6mm、9mm、12mm、1mm的紧凑拉伸(CT)试样进行了断裂韧性试验,研究了X60管线钢的断裂特性.研究结果表明,由于试件厚度与分层裂纹间有强烈的耦合效应,表观断裂韧性不随厚度的变化而变化,靠增加试样厚度无法获得材料的平面应变断裂韧性,应用穿透裂纹的表观断裂韧性数据进行管道的安全评定不可靠;考虑塑性区修正的有效应力强度因子K_e与弹塑性J积分参量K_J在失稳扩展前保持了良好的等效性.对厚度分别为2mm、4mm和14mm的CT试样的疲劳裂纹扩展试验表明,高韧性管道钢的疲劳裂纹扩展存在显著的厚度效应,厚度效应敏感区在4 mm以内.     

J55钢CO2腐蚀产物膜形貌结构研究

在高温高压静态釜中进行了J55油套管钢的CO2腐蚀模拟试验,并对其腐蚀试样进行了磨损试验,得到腐蚀膜不同厚度的层面.用X射线衍射仪(XRD)和电子散射能谱仪(EDS)分析了膜的化学组成;用扫描电镜(SEM)分析了腐蚀产物膜的不同层面形貌、断面形貌以及厚度或表面晶粒大小与温度或CO2分压之间的关系.结果显示,在模拟试验条件下,J55钢所得到深褐色的腐蚀膜断面形貌为双层结构,表层为粗大而较规则的晶粒,内层膜为类似泥浆状的细小晶粒薄层;膜的主要成分为FeCO3,温度>180℃的腐蚀膜也未检测到各种铁的氧化物,在内层膜中检测出少量的Fe3C.膜厚和晶粒大小随着温度变化的极大值均在120℃处,极小值在160℃处,但两者曲线稍有不同.CO2分压对膜厚和晶粒大小的影响较复杂,在CO2分压为6.89MPa时,膜厚和晶粒均达到极大值;另一个极大值晶粒在3.45MPa,膜厚在2.41MPa;在两极大值之间,出现一极小值,晶粒在4.13MPa,膜厚在3.45MPa;在临界压力以上,晶粒大小或膜厚均急剧减小.     

国外天然气管道内涂层评价技术研究进展

对新建、已建管道的内涂层材料,服役运行后的内涂层的完整性、安全性、可靠性进行评估具有重要意义。文章总结了国外近年来开展的天然气管道增输联合工业项目JIP(Joint Industry Project)研究的最新部分成果,包括JIP目标、流体与涂层材料的交互作用、流量提高、直径355.6 mm管道内涂层表面结构调整等,并提出了相应的建议。     

建筑实训馆在建筑工程概预算教学中的应用研究

以潍坊科技学院建筑实训馆资源为平台,针对《建筑工程概预算》教学当中存在的问题进行了探索和研究。结果表明:实训馆资源有助于学生识图能力的养成和计算规则的掌握,提高学生的手工算量和软件学习的能力,为学生提高实践能力起到有益的作用。