长输石油管道盗孔修复强度分析

在众多管道失效形式中,长输石油管道盗孔现象尤为普遍。这些被打孔盗油的管道需要修复或者更换。尽管目前管道修复提倡采用非焊接的方法,但这类非焊接的修复方法只适用于管壁未穿透的缺陷。在管壁被穿透的情况下,只能采用焊接的方法修复。现场焊接修复打孔管道的方式有两种：接管和补板。运用ANSYS软件对两种修复方法进行有限元分析,结果表明,接管或补板的存在使管道修复结构应力分布不均匀,出现了一定的应力集中;两种修复结构整体的极限裁荷相近。文章给出了两种修复结构中,不同结构尺寸对于修复结果的影响,并且提出了修复建议,对于实际打孔管道修复有一定的参考价值。     

城镇燃气管道带压封堵局部应力分析

城镇燃气管道的安全运行是城镇居民安全用气的保障,针对城镇燃气管道泄漏带压封堵产生的局部应力问题,以补板修复方法为例,利用有限元分析软件ANSYS,分析内压、补板厚度和泄漏孔孔径等因素对孔结构受力的影响规律.结果表明:随着内压的增大,管道的边缘随之发生屈服,管道整体随内压呈正线性相关变化.当补口处的补板长度一定时,该位置处的补板厚度与局部应力成负相关,而与承载极限成正相关.对于开孔边缘,孔径的大小对其应力值影响最大,随着孔径的增大,其应力不断增大,直至屈服;同时孔径的大小对于孔板的交界处以及补板的内侧相对来说影响较小.     

管道焊接残余应力测量技术概述

本文首先阐述了残余应力的定义及其来源,着重介绍了管道焊接残余应力的影响因素及其对焊接性能的影响。介绍了可应用于管道焊接残余应力测量的一系列实验技术,分析了各种技术的优缺点,重点介绍了衍射和钻孔方法;并对管道焊接残余应力的分析测试技术发展方向进行了展望。     

压力管道焊缝残余应力的优化分析

采用ANSYS耦合单元对压力管道焊缝残余应力进行了优化分析,得到了预热和焊接速度对焊缝残余应力的大小和分布的影响:对试件进行预热可以降低焊接残余应力;较快的焊接速度也可以降低焊接残余应力。该优化分析为进行实际焊接过程提供了指导,为焊接前节省了大量实验时间。实际焊接过程中也验证了计算机模拟的结果和最后焊接后实测的结果比较一致。     

焊接电流对Q235钢焊接接头残余应力的影响

对12 mm厚Q235试板进行手工电弧焊试验研究。采用3种不同焊接电流参数对3组试板进行焊接,以研究不同焊接电流下焊接接头所产生的残余应力。3组试板均采用双面焊。分别对正面填充焊和盖面层焊采用155 A、165 A、175 A三种焊接电流。焊完后采用残余应力测试方法对焊接接头进行分析。研究结果表明,Q235钢在175 A电流下焊接接头残余应力比165 A电流下大,155 A电流下最小。随着焊接电流的增大,焊接残余应力升高。     

爆炸焊接钛/钢复合板残余应力分布状态研究

为研究爆炸焊接钛/钢复合板残余应力的分布状态以及热处理对钛/钢复合板应力状态的影响,本文采用爆炸焊接的方法实验制备了复层为5.5mm的钛/钢复合板试板,并使用钻孔法测量了爆炸态试板和热处理态试板(热处理制度为:随炉升温至540℃,保温2.5h,随炉冷却)复层残余应力的分布,实验表明:延爆轰传播方向钛/钢复合板残余应力无明显的分布规律;热处理对钛/钢复合板的残余应力有较大的影响,热处理后钛/钢复合板钛复层残余应力由爆炸态的拉应力状态转变为压应力状态,这有利于提高钛/钢复合板耐蚀性能。     

不锈钢钎焊U型管板接头分析

采用拉伸试验对304不锈钢管板进行结构强度测试,同时使用扫描电镜方法探析了钎焊接头的内部结构以及力学特征。通过有限元分析软件ANSYS分析了真空钎焊接头的残余应力及应力分布情况。研究后发现,管板连接处往往会出现应力集中现象,通过有限元分析可以得到管板连接处残余应力的分布规律。     

基于盲孔法的ABS热焊板件残余应力测量

采用盲孔法对4种丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)热焊板进行了残余应力的测量,获得了这4种热焊板焊趾区的残余应力数据,结果发现,ABS经过热焊成型后容易在焊趾区形成较高的残余应力,随着测量时间的延长,热焊板焊趾区的残余应力逐渐增大,在测量7 min后释放完全。为了验证盲孔法应用于塑料热焊板残余应力检测的可行性,对ABS热焊板母材区和焊趾区以及热处理前后焊趾区的残余应力进行了测量,同时测试了4种热焊板的焊接强度,发现母材区的残余应力低于焊趾区,80℃热处理后焊趾区的残余应力比热处理前的低,残余应力较低的热焊板具有较高的焊接强度,这些结果均表明盲孔法对塑料热焊板件残余应力测量结果具有一定的参考价值。     

循环氨水管道泄漏原因分析及防漏措施

循环氨水中的H2S等多种腐蚀性介质不是造成氨水管道泄漏的主要原因,循环氨水管道的各种残余应力和介质腐蚀的联合作用诱发了管道的应力开裂,H2S等应力腐蚀和氢损伤是造成氨水管道泄漏的主要原因。焊接缺陷或应力腐蚀在管道内壁形成的微小裂纹也会诱发氨水管道的缝隙腐蚀,因此采用A302不锈钢过渡焊条焊接等保证焊接质量和有效地消除管道的各种残余应力,能避免氨水管道的泄漏。     

压力管道焊接热影响区裂纹扩展研究

如今压力管道几乎都是焊接结构。由于焊接工艺不当或材料选择的问题,在管道投用的过程中,管道被焊接的部分常常会产生各种不同的焊接裂纹缺陷。再加上内部压力的影响,可能会使得这些裂纹的扩散速率加快,最终可能会导致管道破裂。管道焊接时会存在一种焊接残余应力,焊接应力是焊接过程中焊件体积变化受阻而产生的,当已凝固的填充金属在冷却过程中,因垂直焊缝方向上各处温度差较大,高温区金属收缩会受到低温区金属的拘束,致使两部分金属中均引起内应力,这种力会随着裂纹的走势和形状产生不同的影响,并且与裂纹所处的位置也有着很大的关系,通常在焊缝两侧200～300mm以外就基本不会存在残余应力。总之,这种局部效应对钢材会带来很大的危害,且可能会使裂纹迅速的扩散。因此,必须对管道的焊接残余应力进行分析,尽可能降低焊接残余应力,从而采取合适的措施控制裂纹扩展的速率,确保管道的正常运行。本文主要探讨压力管道焊接热影响区裂纹扩展,希望给相关人士带来一定的帮助。