含腐蚀凹坑缺陷管道的安全评定方法

对含腐蚀凹坑缺陷的压力管道进行了有限元弹塑性分析和试验研究 ,得到了含不同球形凹坑缺陷压力管道在内压和弯矩联合作用下的极限载荷 (弯矩 ) ,在此基础上提出了在役含球形凹坑缺陷管道的工程安全评定方法     

含局部减薄缺陷压力管道的塑性极限载荷数值分析和安全评定研究

局部减薄是压力管道一种常见的体积型缺陷。对含体积型缺陷管道,一般采用塑性极限载荷评价其承载能力和安全性。因此准确预测含局部减薄缺陷压力管道的极限载荷,对于压力管道的安全评定具有重要意义。通过有限元分析的方法,对承受内压、弯矩及弯矩和内压组合作用下的局部减薄压力管道极限载荷开展了研究工作。研究结果表明,在内压单独作用时,局部减薄缺陷的深度和轴向长度压力管道极限载荷影响显著,而周向长度的影响较小;在弯矩单独作用时,局部减薄缺陷的深度与周向长度对压力管道极限弯矩的影响显著,而轴向长度的影响较小。根据计算结果,得到了含局部减薄缺陷管道在内压和弯矩载荷联合作用下的安全评定方法。     

带体积型缺陷压力管道极限载荷的有限元分析

利用有限元弹塑性分析方法,对含体积型缺陷的压力管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响。并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性。     

考虑参数相关的腐蚀管道可靠性评价

建立了腐蚀缺陷参数相关情况下长输管道腐蚀可靠性模型,以此基于Monte Carlo模拟计算管道失效概率.应用非参数型的秩相关系数综合考虑了参数本身的不确定性和模型所用公式联合作用的影响,对影响管道失效的因素进行参数敏感性分析.结果表明:简单假设缺陷初始深度和长度相互独立会得到较为乐观的结果.随着相关性增加,极限状态函数...     

外载荷作用下含腐蚀缺陷高钢级管道失效研究

为研究弯矩、轴力等外部载荷以及缺陷参数对含腐蚀缺陷高钢级管道失效压力的影响，采用非线性有限元方法，建立弯矩、轴力载荷与内压共同作用下管道有限元模型，分析了弯矩、轴力载荷大小、腐蚀缺陷参数以及管道径厚比等因素对管道失效压力的影响规律。结果表明：弯矩和轴力载荷均会降低管道失效压力，轴力载荷作用下失效压力的下降幅度更大。缺陷参数各影响因素对管道失效压力下降趋势影响从强到弱依次为缺陷深度、缺陷长度、缺陷宽度。失效压力随缺陷深度增大呈线性下降。缺陷长度系数大于6时，失效压力下降趋势逐渐减缓。随缺陷宽度增大，较大的轴力载荷能显著降低失效压力。管道的径厚比越大，管道失效压力越大。     

内腐蚀管道失效压力非线性有限元分析

针对内腐蚀海底管道缺陷处泄露失效问题,建立三维管道有限元模型预测管道的失效压力,分析中考虑了材料非线性和几何非线性。通过对比发现,非线性有限元求解的极限失效压力与实验爆破结果较接近,预测值误差最大为4.8%,且结果偏于安全,证明非线性有限元分析方法评估腐蚀管线的剩余强度满足工程需要。并分析了缺陷尺寸对剩余强度的影响,结果表明,缺陷深度和长度是主要影响失效压力的因素,深度影响最大,宽度影响较小。在考虑腐蚀缺陷增长对失效压力的影响时,可以忽略宽度的变化,仅考虑深度和长度方向的扩展。     

复合载荷圆柱壳径向接管极限载荷参数化分析

采用正交试验设计方法,设计了48组不同几何参数的带径向接管圆柱壳模型,利用有限元分析软件ANSYS对模型进行模拟计算,求得模型在内压与接管纵向弯矩联合作用下的极限载荷,由回归分析法得到复合载荷作用下圆柱壳接管结构极限载荷关系的经验方程。采用有限元计算结果对经验方程进行验证和应用,证明了回归方程和研究方法是可靠的,可用于求解内压与接管纵向弯矩联合作用下圆柱壳接管结构的极限承载能力,为快速求解载荷联合作用下圆柱壳接管结构的极限承载能力提供了研究方向。     

超高性能混凝土(UHPC)加固受损钢筋混凝土桥面的受弯性能及承载力预测

对在现场破损桥面进行加固的基础上,采用高温蒸汽和常温养护的方法,对钢筋超高性能混凝土(UHPC)层加固成鳞破损桥面进行了抗弯试验.研究了正弯矩和负弯矩作用下RC-UHPC复合材料的抗裂性能、极限承载力、变形特征和破坏模式,结果表明:在受拉面设置UHPC后,复合材料的抗裂性能和极限承载力分别提高了2.5倍和2倍左右;而受...     

油气管道长腐蚀缺陷的非线性有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对长腐蚀缺陷管道进行了非线性有限元分析,发现对于长度超过1 200 mm的长腐蚀缺陷,可以采用简化的二维模型代替三维模型来进行计算;腐蚀缺陷深度对腐蚀管道极限载荷的影响比较大;腐蚀缺陷宽度的影响不明显,可以忽略不计。     

含不同腐蚀缺陷输油管道抗震性能分析

为对比分析含有不同单点腐蚀缺陷的输油管道的抗震性能,采用有限元软件ADINA建立地震作用下的架空管道与内部流体的液固耦合模型。通过对比不同腐蚀深度和不同腐蚀位置下管道的位移、应力峰值及特殊点处的位移、应力情况,分析腐蚀深度及内外腐蚀对管道抗震性能的影响,从而对实际工程中的管道设计及检修起到一定的指导意义。分析表明,对于管道,外腐蚀比内腐蚀对管道的抗震性能影响更大;随着腐蚀深度增加,管道的应力的涨幅越来越大;无论是内腐蚀还是外腐蚀,当管道腐蚀深度超过管壁厚度的70%时,在地震作用下管道都有破坏危险。     

环焊缝含不同心缺陷压力管道的极限载荷分析

针对环焊缝含不同心缺陷的压力管道,建立有限元模型,计算管道的极限载荷.在有限元计算结果的基础上,将极限载荷拟合为管道直径、壁厚及缺陷大小的函数.数值验算表明,拟合关系公式在管径从500 ～ 900 mm,壁厚从6～10 mm,不同心量从1°～10°范围内具有很高的精确度.     

氯离子侵蚀下受弯梁耐久性可靠度评估

以弯矩与抗弯承载力之比作为荷载水平指标,对氯离子在混凝土受弯梁中的扩散行为进行研究,建立荷载水平与氯离子扩散系数的函数关系,进而提出考虑荷载作用下钢筋表面氯离子浓度达到临界值的极限状态方程及相应耐久性可靠度计算方法.结合算例,对浪溅区混凝土梁构件在不同荷载水平下的耐久性可靠指标进行计算.结果表明:荷载水平对耐久性可靠指标β的影响较为显著,不考虑荷载作用时结构的耐久性可靠指标比考虑荷载作用时耐久性可靠指标偏高100%以上.从确保服役混凝土梁构件达到预期耐久性要求出发,建议对应浪溅区设计使用年限分别为30年、50年以及100年梁构件,相应的最小保护层厚度应分别取为60 mm,65 mm和75 mm,相应的最大水灰比限值均建议取为0.36.     

含凹坑压力管道受轴向弯矩时的极限载荷分析

采用ANSYS有限元分析软件对含外壁凹坑的压力管道受轴向弯矩时的极限载荷进行了研究,建立了压力管道有限元模型,检验了有限元模型的计算结果。研究结果给出了管道结构塑性区扩展过程,分析了凹坑几何尺寸对管道极限载荷值的影响规律,结果表明,有限元模型计算结果与实测值比较吻合。     

面内弯矩下焊制管道三通的塑性极限载荷

基于极限分析的观点 ,推导了工业中焊制三通在面内弯矩作用下的极限载荷估算式。通过试验数据验证和与基于ASME规范及Billington的经验公式比较表明 ,该公式对面内弯矩极限值有较高的估算精度 ,具有较大的工程应用价值。     

油气腐蚀管道剩余强度的可靠度分析

简要介绍了油气管道腐蚀剩余强度的可靠度计算方法。根据结构可靠性分析的基本原理,分析了油气腐蚀管道应力和强度的随机性,重点讲述了腐蚀管道剩余强度可靠性模型和可靠度的计算方法,并给出了算例、     

钢制压力容器与管道腐蚀裕量的可靠性设计

从分析介质和环境对钢材的最大腐蚀深度入手,应用可靠性设计方法,通过数学模型、参数估计,建立了腐蚀裕量与腐蚀速率及变异系数、设计年限、可靠度之间的定量关系,得到了确定腐蚀裕量的计算公式,并列举了实际算例。结果表明,钢制压力容器与压力管道的最大腐蚀深度属于I型极大值分布。     

关于埋地管道检验检测的必要性及建议

管道企业开展管道检验检测是必要的,其在满足国家法律法规要求的同时,能延长管道使用寿命、降低管道企业安全事故风险。在选择管道检验检测方法时,管道企业需根据输送介质、土壤环境、地区级别、运行年限、是否施加有效阴极保护、是否掌握管道失效的初步原因及泄漏等安全事故的位置分布等因素。外腐蚀直接评价(ECDA)作为钢制管道外腐蚀检测方法之一,其在国内的广泛应用实例已证明具有很好的适用性,它能帮助管道企业获得管道系统的外防腐层质量状况、阴极保护系统、杂散电流干扰、管体最可能失效位置等相关数据,为管道企业采取有针对性的维护改造提供技术支持,保证管道系统长期安全运行。若管道系统输送介质具有较强的腐蚀性,建议选择内检测方法或根据管道系统的运行记录和流场理论,使用管道外壁漏磁爬行仪器进行重点管段的检测。     

新型膨胀节在催化裂化装置中的应用

催化裂化装置大型化后,管道与设备口径随之增大,带来管系热应力和管口载荷过大的问题.文章采用新型波纹管补偿器解决了使用自然补偿方法及传统膨胀节方案带来的局限性.结果表明：管系应力和管口荷载均在设计允许范围之内,新型膨胀节的设计应用是可行的.