C型环环向应力与加载载荷的公式推导与验证

基于任意C型环试样结构尺寸及其力学关系,建立了C型环内任意截面的力学模型,根据材料力学基本理论,推导出了其外壁和内壁任意一点环向应力与C型环试样加载位移、加载载荷之间的理论计算公式。为了验证本文推导的理论公式的正确性,建立了C型环试样的有限元计算的力学模型,当某试验要求C型环试样最大环向拉应力为650 MPa,对油管外径88.9 mm的C型环试样,通过有限元法和本文推导的理论公式对该结构工况进行计算和对比分析,得出有限元法和理论公式计算出需要施加的载荷和位移的误差分别为-1.82%和1.25%,证明推导文中推导的理论公式的正确性,为C型环硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力腐蚀开裂(SCC)实验加载参数的确定提供了简便的计算方法。     

纤维增强复合材料结构局部形状与环境腐蚀速率的关系研究

纤维增强复合材料(FRP)结构在外部环境作用下,不同位置的腐蚀速率并不一致,与该位置处FRP形状和环境作用有关。由于FRP结构形状多变的特点,常在梁柱交界处、FRP型材棱角处存在内凹角和外凸角,这些位置结构的腐蚀往往最为严重。本文对环境作用下FRP结构棱角处腐蚀速率的差异进行了理论分析和数值模拟。利用菲克定律下的扩散规律和有限元软件,计算了构件棱角不同角度与扩散速率的关系。定义并计算了棱角处于不同角度时的局部影响系数,结果表明,内部凹角对结构的腐蚀呈减弱影响,外部凸角对腐蚀呈放大效应。利用粒子抛射沉积与环境沉积的相似性,采用蒙特卡罗方法建立了不同粒子数目的粒子抛射沉积模型。定义并计算了角部的环境富集系数,分析发现凹角处会对环境产生汇集作用,凸角对环境分布影响相对较小。综合考虑了棱角对扩散速率的影响和环境富集的影响,定义并计算了结构形状影响系数,结果表明,结构物表面凸出和凹陷处更易受到环境腐蚀,结构耐久性设计时应考虑在棱角进行特殊防护设计。通过计算的结构形状影响系数可以为耐久性定量设计提供计算支持。     

薄带连铸B480GNQR耐候钢的腐蚀行为

采用72h周期浸润加速腐蚀试验和电化学测试方法研究了薄带连铸B480GNQR耐候钢在0.01mol·L~(-1) NaHSO_3溶液中的腐蚀行为,并与B800NQ耐候钢和DOCOL700耐候钢,以及Q345B低碳钢的进行对比。结果表明:薄带连铸B480GNQR耐候钢的单位面积质量损失为11.888mg·cm~(-2),相对Q345B低碳钢的腐蚀率为43%;4种裸钢试样中薄带连铸B480GNQR耐候钢的自腐蚀电位最高,耐腐蚀性能最好,其电化学交流阻抗谱表现为具有一个时间常数的单一容抗弧特征;4种带锈层试样中薄带连铸B480GNQR耐候钢的自腐蚀电位最高,耐腐蚀性能最好,其电化学交流阻抗谱表现为高频端的容抗弧及中低频端的近似45°直线段的扩散弧特征;距薄带连铸B480GNQR耐候钢铸带表面150～200μm处磷元素含量最高,呈典型的磷元素负偏析现象,因此大大提高了其耐腐蚀性能。     

输油管道防腐措施研究

石油是推动我国经济发展的重要资源,石油运输在我国运输系统中有其独特性和重要性,而输油管道在石油运输中有巨大的关键性作用,是必不可少的一种石油运输方式。影响输油管道应用的因素有很多,一旦受到影响则给输油管道的工作带来很大干扰,损害管道的稳定性,内部油料状态变化也会发生波动,甚至造成油料暴露。这不仅严重污染环境,也给企业带来了损失。本文通过分析输油管道的影响因素,特别抓住管道腐蚀问题,研究输油管道的防腐措施。