含腐蚀缺陷X70钢剩余强度分析

采用ABAQUS有限元数值计算方法,分析了含腐蚀缺陷X70管道的剩余强度.根据相关标准的失效准则,研究了腐蚀的发展规律,并考虑到双腐蚀缺陷对管道剩余强度的影响.结果表明,对于双腐蚀缺陷,管道剩余强度随着两腐蚀轴向间距的增大而增大,最后趋于稳定;管道剩余强度随着两腐蚀缺陷径向夹角的增大而增大,最后趋于稳定.研究结果对于管...     

含腐蚀缺陷油气管道评价技术研究进展

由于外部环境及输送介质的影响,油气管道在运行过程中不可避免地会出现腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中的现象,从而削弱管道的承压能力。因此,必须对含腐蚀缺陷的管道进行剩余强度及剩余寿命评价,评价结果可以为缺陷管线的维修计划提供重要依据。综述了国内外主要的腐蚀缺陷管道评价规范,分析了不同规范的适用范围。从单个腐蚀和群腐蚀两个方面展开论述,归纳了含腐蚀缺陷管道评价技术的最新研究进展,并介绍了目前的研究热点——群腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法以及腐蚀缺陷间相互影响准则(interaction rule)。另外,论述了目前腐蚀管道剩余寿命预测的常用方法,包括灰色预测法以及可靠度函数分析法。最后,总结了腐蚀缺陷管道评价技术研究进展,并对未来的研究工作提出了展望。     

含多腐蚀缺陷油气管道的相互作用准则及剩余强度

利用ABAQUS软件,采用控制变量法和无量纲分析法,求解只含轴向或环向多腐蚀缺陷管道的等效应力,并提出了管道多腐蚀缺陷间的相互作用准则、判定流程和影响因素;在考虑腐蚀缺陷间相互作用效应的情况下,结合控制变量法,对处于复杂腐蚀状态下含多腐蚀缺陷的管道的剩余强度进行了数值模拟,并提出了剩余强度变化系数;采用正交试验设计法,分析了影响腐蚀管道剩余强度的主、次要因素。结果表明：当只有轴向或环向腐蚀缺陷时,轴向间距系数是影响管道应力状态的主要因素;当腐蚀轴向间距大于■时,腐蚀缺陷间无相互作用;当轴向、环向均有腐蚀缺陷时,腐蚀长度系数和腐蚀宽度系数是影响管道剩余强度的主要因素,腐蚀深度系数和轴向间距系数次之。     

腐蚀缺陷参数对油气管道剩余强度的影响

为了探索腐蚀缺陷对油气管道剩余强度的影响规律,将响应曲面法与ANSYS有限元法相结合,以在不同腐蚀参数缺陷下得到的油气管道剩余强度作为响应值,建立了腐蚀缺陷长度、宽度和深度与油气管道剩余强度响应输出之间的数学模型,讨论不同影响因素的显著性及其交互作用的影响规律。结果表明,单影响因素腐蚀缺陷深度对油气管道剩余强度影响最大,腐蚀缺陷长度与深度的交互作用比较显著。     

基于API579准则的含点腐蚀管道剩余强度分析

为了更加比较准确地评价含点腐蚀管道的剩余强度,从而科学合理地维护管道并提高管道的利用率,比较了几种评价点腐蚀管道的剩余强度的方法,得出API579的评价方法更适合用于点腐蚀缺陷管道评价的结论。以API准则为理论依据,对含有点腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了3个等级的评价,并且通过计算得到了在给定的点腐蚀缺陷下管道最大安全运行压力值,该压力值反映了含点腐蚀缺陷管道的承压能力,证明了API579标准评价含点腐蚀缺陷管道的剩余强度的合理性。     

基于Mises强度准则的腐蚀缺陷管道评价方法

针对腐蚀造成管道承载能力降低的问题,研究了管道缺陷评价方法.基于形状改变比能强度准则(Mises 强度准则),推导了管道极限承载力的计算公式,采用ANSYS有限元仿真软件对理论计算得出的结果进行分析验证.建立了等深度方形腐蚀缺陷管道的有限元模型,针对不同几何参数的腐蚀缺陷,得出腐蚀缺陷深度、长度和宽度对缺陷管道极限承载力的影响规律.仿真结果表明,腐蚀缺陷深度是影响管道极限承载力的最主要因素,腐蚀缺陷长度到达某一特定值后对极限承载力的影响平缓,腐蚀缺陷宽度对管道极限承载力存在微弱的加强作用.     

双腐蚀缺陷管道剩余强度计算方法

目的建立低保守性双腐蚀缺陷管道剩余强度的计算方法。方法利用非线性有限元分析的数值仿真方法,对含有双腐蚀缺陷管道剩余强度进行分析,并验证了分析方法的可靠性。计算了轴向间距对带有相同腐蚀缺陷深度、长度,不同腐蚀缺陷深度、长度,以及具有不同环向间距或不同轴向间距的交叉位置双腐蚀缺陷管道失效压力的影响,首次提出了双腐蚀缺陷相互作用系数的概念,并将其应用到双腐蚀缺陷管道失效压力的计算中。结果当轴向间距超过一定数值时,双腐蚀缺陷因相互作用而消失,只有在轴向间距非常小或两轴向腐蚀接触时,双腐蚀缺陷才有可能达到或接近完全相互作用。在相互作用范围内,双腐蚀缺陷的相互作用随轴向间距呈对数关系变化。当双腐蚀轴向投影完全重合时,腐蚀环向间距对双腐蚀缺陷相互作用的影响不大;当双腐蚀轴向投影未完全重合时,环向间距对双腐蚀缺陷相互作用的影响不可忽略。当双腐蚀缺陷之间存在一定环向间距时,双腐蚀缺陷的相互作用随轴向间距先增大后减小。结论提出的相互作用系数概念能够解决交互影响双腐蚀缺陷管道失效压力的计算问题。     

含体积型缺陷油气输送管道剩余强度评价软件开发及应用

介绍一种依据SY/T 6477—2014标准开发的含体积型缺陷油气输送管道剩余强度评价软件,并以某均匀腐蚀管线钢管为例,运用该软件对其含缺陷剩余强度进行评价。该软件的核心计算模块由均匀腐蚀缺陷评价模块和局部腐蚀缺陷评价模块组成;可逻辑判断缺陷类型及量化方法,计算均厚长度、管道最大允许工作压力、许用剩余强度因子以及管道降压后最大允许工作压力。该软件具有计算结果准确、易操作、响应速度快的优点。     

相互作用腐蚀管道剩余强度评价方法对比研究

目的分析现有腐蚀评价规范对相互影响腐蚀管道剩余强度计算的适应性,筛选合适的相互影响腐蚀管道剩余强度评价规范。方法介绍了ASME B31G—91、修正的B31G、ASME B31G—2009/2012、RSTRENG方法、DNV-RP-F101方法以及PCORRC方法等七种相邻腐蚀相互作用认定准则以及相互作用腐蚀评价方法,应用实验数据分析了各评价方法的适应性。结果 ASME B31G—91、修正的B31G、ASME B31G—2009/2012、RSTRENG方法大多以临界轴向间距为依据,超过临界轴向间距时,相邻腐蚀不发生相互影响,但未给出相邻腐蚀相互影响的评价思路或影响方式。DNV RP-F101标准明确提出了相邻腐蚀相互影响准则,并给出了相互影响腐蚀评价思路。PCORRC方法未明确给出相互影响腐蚀评价思路。结论上述七种腐蚀评价规范均以单腐蚀管道为研究基础,更适合评价单腐蚀缺陷管道,评价相互作用腐蚀缺陷过于保守,并且相邻腐蚀缺陷相互作用准则过于简单,未完全反映相邻腐蚀缺陷相互作用机理。相比而言,DNV-RP-F101方法较其他评价方法的计算结果更准确,保守性更低。     

含腐蚀缺陷管道 安全评价准则选择探讨

外腐蚀是威胁管道安全的重要因素,极易导致管道泄漏或失效断裂事故.我国长输管道全面实施完整性管理,应根据管道历史失效事件,开展管道剩余强度评价与剩余寿命预测,确定不同类型缺陷的可接受准则.阐述了国际通用的管道缺陷安全评价标准,分别是ASME B31G、修正的ASME B31G、BS7910、DNV-RP-F101和PCO...     

双点蚀缺陷管道剩余强度计算方法

现有的双腐蚀缺陷管道剩余强度评价规范大多以轴向均匀腐蚀为研究对象,评价双点蚀缺陷管道时结果偏保守,导致管材浪费严重。利用非线性有限元分析方法,对含有交互影响双点蚀缺陷管道的剩余强度进行分析,验证了分析方法的可靠性。在此基础上,研究了轴向间距对带有相同尺寸和不同尺寸双点蚀缺陷管道失效压力的影响,并建立了双点蚀缺陷管道失效压力计算方法。结果表明,双点蚀缺陷相互作用随轴向间距呈对数关系变化,但相同尺寸双点蚀缺陷相互作用随点蚀直径或点蚀深度的变化极小,可以忽略,而不同尺寸双点蚀缺陷相互作用区间随双点蚀直径或深度差距的增加而减小;拟合得到的双点蚀缺陷相互作用系数能够合理预测双点蚀缺陷的相互作用,并解决交互影响双点蚀缺陷管道失效压力的计算。     

腐蚀缺陷对高含硫输气管道强度的影响

采用solid186单元对含缺陷腐蚀管道进行建模,基于非线性有限元隐式积分算法与塑性失效准则,分析了腐蚀形貌对高含硫输气管线强度的影响机理,并通过室内试验,验证了仿真分析的正确性。结果表明:含缺陷管道的力学行为包含弹性阶段、屈服阶段和塑性强化阶段,其中槽形缺陷和椭球形缺陷大大降低了管道的屈服点,而球形缺陷对管道的屈服点影响相对较小;缺陷对管道强度的影响主要表现为局部应力集中,其中椭球形缺陷管道在径向方向上的应力梯度最大,应力集中最为明显。     

基于VB/GM(1,1)/MATLAB的腐蚀管道剩余寿命预测及结构可靠度分析

以灰色理论GM(1,1)模型为基础,结合ASME B31G标准,考虑缺陷深度、缺陷长度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等随机性,建立腐蚀管道可靠性模型。使用VB进行腐蚀管道剩余寿命分析,利用MATLAB系统编程实现JC法计算结构可靠度,分析可靠性指标与缺陷深度、管道壁厚、管道压力的关系,为管道剩余寿命预测、复杂结构可靠性分析和腐蚀检测周期的确定提供依据。     

海底管道腐蚀后剩余强度评估方法研究

海底管道在服役期间会由于腐蚀而受到不同程度的损坏,进而导致强度降低,影响其安全性。为预测管道腐蚀后的损伤程度,须对腐蚀后管道的剩余强度进行评估。通过计算分析,对腐蚀海底管道剩余强度的分项安全系数法和许用应力两种评估方法进行了详细研究。结果表明:检测腐蚀管道的设备存在误差,即精度不为0时,存在一个相对腐蚀深度(d/t)0,两种方法的评估结果相同;提高设备的测量精度和置信水平,更有利于客观评估腐蚀管道的剩余强度。     

含平底型腐蚀缺陷钢管剩余强度的有限元求解和实验验证

以X65管线钢为研究对象,采用有限元方法（FEM）分析了不同深度和不同直径的平底型腐蚀缺陷对管线钢局部应力应变分布和剩余强度的影响规律,并通过实验方法进行了验证。结果表明,腐蚀缺陷深度愈大,剩余强度愈低;腐蚀缺陷直径愈大,剩余强度愈低,并且缺陷深度比缺陷直径对剩余强度的影响更为显著。采用拉伸实验方法,对直径为6 mm,深度分别为1/2壁厚和1/4壁厚的平底型腐蚀缺陷模拟试样进行实验验证,结果与FEM求解结果较为一致,尤其是含有大深度缺陷试样的实验结果同有限元计算结果的一致性更好。     

喇嘛甸油田外输油管道完整性评价

本文针对大庆油田第六采油厂喇嘛甸油田外输油管道的缺陷检测和管体材料理化实验的结果，利用基于API579评价方法的管道缺陷剩余强度评价软件，进行管体剩余强度评价；建立了基于径向深度腐蚀速率的一维腐蚀寿命预测模型和基于轴向长度、环向宽度和径向深度腐蚀速率的三维腐蚀寿命预测模型，并对所检测的腐蚀剩余寿命进行了预测。     

腐蚀管道的剩余强度评价

对管道内检测检出的腐蚀缺陷,采用RSTRENG有效面积方法、ASME B31G标准的方法、以及RSTRENG0.85dL方法对腐蚀缺陷进行了剩余强度计算,并对结果进行分析比较和评价,计算出了最大安全压力、安全系数以及爆管失效压力。     

考虑多腐蚀缺陷作用效应的海底管道失效压力分析

目的研究多种腐蚀缺陷及多腐蚀缺陷间相互作用对管道失效的影响,提出考虑多腐蚀缺陷作用效应的管道失效压力计算方法。方法基于腐蚀缺陷压力管道全尺寸压力爆破试验数据,采用有限元方法分析含不同尺寸多腐蚀缺陷的管道失效压力,提出重叠腐蚀缺陷相互作用系数概念,并将其应用到重叠腐蚀缺陷管道失效压力的计算中。结果腐蚀缺陷间不同的轴向间距及环向间距均对多腐蚀缺陷相互作用有显著影响,从而影响管道失效压力。多腐蚀缺陷间相互作用存在临界范围,且不同腐蚀缺陷尺寸对其相互作用临界值影响不同。当管道存在"十"字形重叠腐蚀缺陷时,失效压力明显降低。重叠腐蚀缺陷顶层缺陷的几何尺寸是决定失效压力变化趋势的主要原因,即随着顶层腐蚀缺陷轴向长度及深度的增加,失效压力出现大幅降低;而随着顶层缺陷宽度的增加,失效压力下降趋势缓慢。结论腐蚀缺陷几何尺寸是影响管道失效压力及腐蚀缺陷间相互作用的重要因素,结合腐蚀缺陷间相互作用系数能够有效进行多腐蚀缺陷管道的失效压力分析计算。     

腐蚀缺陷管道风险评估有限元模拟研究

腐蚀缺陷的破裂是管道的主要失效形式。通过建立实体单元并考虑几何非线性和材料的非线性,采用线弹性有限元模型对腐蚀缺陷管道参数进行了计算和分析。通过对模型上不同形状和位置的缺陷进行模拟,设定不同的压力条件和缺陷处管壁的厚度,分别计算出在每个压力情况下不同厚度时缺陷处强度值,得出腐蚀缺陷管道内压、缺陷厚度与缺陷处应力三者之间的关系,进而对腐蚀缺陷管道进行初步的风险评估。     

某海底输气管道回收段的腐蚀评价

采用宏观检查、X射线衍射(XRD)、化学成分分析、力学性能测试、金相观察、硬度测试等表征手段对我国某海上油田X70高频电阻焊海底输气管道回收段进行腐蚀评价。通过基于现场环境的实验室内腐蚀模拟试验探讨了海管腐蚀的原因,并预测了管道的剩余强度和剩余寿命。结果表明:管道内壁为极严重腐蚀,计算得到该管道剩余强度为33.24 MPa,剩余腐蚀寿命至少为7.06a。同时提出了后续建议及改进措施。