在役压力管道缺陷安全评定专家系统知识体系的研究

研制开发的在役压力管道缺陷安全评定专家系统在工程中得到实际应用 ,为压力管道超标缺陷科学处理提供了有力工具。本文详细介绍了压力管道缺陷安全评定专家系统问题求解的知识体系与主要技术处理方法     

压力管道缺陷评定方法的现状与发展

综述了含缺陷压力管道安全评定的方法,并加以简要的评述,同时指出工程化,可靠性和智能化是当前含缺陷压力管道安全评定方法的发展趋向。     

含环向缺陷不锈钢管道的承载能力

压力管道广泛应用于各工业领域，研究其承载能力，对保证生产安全运行具有重要意义。通过对含环向缺陷不锈钢压力管道承载能力的试验研究方法，证实用于铁素体钢管的工程评定方法计算结果与不锈钢管试验结果有较好的可比性。     

基于GB／T19624-2004对含缺陷压力管道的安全评定

针对石化企业含缺陷压力管道评定中存在的不确定性,提出了建立在GB/T 19624-2004评定路线基础上的可靠性评定方法,并开发出含缺陷压力管道安全评定系统。该系统不仅能对含缺陷压力管系进行确定性评定,而且能获得管系内每个缺陷的失效概率和整个管系的失效概率。     

压力管道焊缝吸嘴和错边应力分析

利用有限元软件计算焊缝错边和螺旋焊缝噘嘴引起的弯曲应力，验证API579与BS7910标准中给出的焊缝噘嘴和错边应力计算公式．计算出噘嘴和错边弯曲应力随压力、螺旋角、噘嘴角或错边量的变化，并推荐在采用失效评定因(FAD图)对管道缺陷评定时所用的噘嘴和错边弯曲应力计算公式进行评定．     

基于BS7910的含焊接缺陷管道的评定方法

焊接缺陷是工业管道系统中最常见的缺陷,而管道系统中由于焊接缺陷引起的事故屡屡发生,因此管道焊接缺陷评定对于管道的安全运行具有重要意义.通过对R6、API 579、SINTAP和BS7910等国外评定技术的比较,确立了采用英国标准BS 7910-1999<金属结构中缺陷验收评定方法导则>的评定技术路线,对含焊接缺陷的压力管道进行评定,从而区分出严重焊接缺陷和非严重焊接缺陷.     

含缺陷压力管道模糊失效概率的分析计算方法

应用模糊随机概率理论,在同时考虑压力管道评定参数的随机性和失效模式模糊性的基础上,指出含缺陷压力管道的失效概率实际上是一个模糊随机概率,进而提出了计算含缺陷压力管道模糊失效概率的方法,这种方法与仅考虑参数的随机性相比,更科学合理、更符合工程实际。     

压力容器与管道缺陷评定的先漏后爆（LBB）准则

对含缺陷压力容器与管道安全评定的方法众多，而先漏后爆评定准则（ＬＢＢ准则）是一种简便、安全而又经济的新评定方法。它根据不同的失效理论，将复杂的断裂力学评定方法简化成失效评定图供技术人员使用。本文根据韧带失效的原理，建立了带纵向裂纹压力容器与管道的ＬＢＢ失效评定图，对核电站（１３００ＭＷｅ）主回路冷却管进行了全尺寸试验，证明试验结果与理论计算结果基本吻合。     

含穿透裂纹碳钢管道起裂载荷的电位测试方法

含缺陷压力管起裂载荷的确定对于石化、化工压力管道的缺陷评定具有很重要的意义。进行了含穿透裂纹碳钢管道的断裂试验，并尝试采用直流电位法实测了６根２０＾＃碳钢管试样的起裂载荷，同时，利用工程上常用的计算含缺陷压力管道起裂载荷的载荷的ＥＰＲＩ工程方法进行了计算，两者比较可见，所采用的测试方法是可行的。     

基于蒙特卡罗法管道失效概率的计算

含缺陷压力管道的可靠性在工程中是十分重要的。针对石油工业管道上可能存在的各种缺陷类型,要充分考虑缺陷尺寸、工况载荷等参数的不确定性,而引入了蒙特卡罗法对这些不确定的参数进行随机抽样。蒙特卡罗法是以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法,能够比较逼真地描述具有随机性质的事物的特点,克服了确定性失效评定方法的缺点,较为准确地计算出管道的失效概率,为石化企业诊断系统安全提供了一个技术手段。     

管道周向励磁漏磁检测ANSYS仿真分析

针对轴向导向的狭窄裂纹、焊缝、机械损伤和腐蚀凹坑等缺陷的检测问题,提出了一种周向励磁检测方法.通过分析周向漏磁检测原理,建立了静态情况下周向磁化器的二维有限元（FE）模型,利用ANSYS有限元分析软件对模型进行仿真分析.仿真结果表明,周向磁化器磁化管壁获得非均匀磁场,磁化器附近的磁场强度最大,两个磁极中心的磁场强度最小,缺陷漏磁信号不仅与缺陷参数有关,还与缺陷距磁极距离的大小有关.该结果证实了周向励磁方法检测轴向缺陷的可行性及开发管道周向励磁漏磁检测工具的实用性.     

对接管焊缝的双壁双投影工业X射线图像处理研究

准确提取对接管焊缝的有效评定区域是实现自动识别X射线焊缝图像缺陷的首要步骤。针对这一难题,提出一系列结合X射线成像机理和焊缝灰度特征的图像处理方法。首先,以X射线成像原理为基础,对焊缝图像进行灰度变换;然后,以区域图像灰度方差为基础,修正焊道的偏移;进而利用最小二乘法拟合环形管焊缝,确定其中心;最后,利用距离映射方法将环形焊缝变换成矩形焊缝。根据3 000样本的测试结果,该算法对于焊缝中心点的确定以及椭圆拟合的成功率为100%,焊缝偏转角度修正误差为-0.216°±0.826°。因此,该设计能可靠地提取出低对比度X射线数字图像中的焊缝有效评定区域。     

内加强月牙肋钢岔管水压试验

结合某高水头电站埋藏式月牙肋钢岔管的工程实际,采用有限元方法对岔管水压试验方案进行了分析研究,并与传统的简化算法进行了比较,讨论了结构自重、水重、支座作用等因素对岔管结构应力应变分布规律的影响.根据钢岔管与支座顶部翼缘的连接条件,分固结和摩擦接触两种情况进行了比较,给出了水压试验时岔管及支座结构的应力状态和变形情况,并对结构的整体安全性做出了评价.     

腐蚀管道剩余强度评价的基本方法

管道在长期的运行中不可避免会出现腐蚀，腐蚀缺陷的破裂是管道的主要失效形式。根据腐蚀管道的缺陷形貌将腐蚀分为均匀腐蚀、局部腐蚀和点蚀。采用双剪应力准则分析了腐蚀缺陷管道剩余强度的塑性极限承载能力，所建立的模型考虑了管道现场条件和室内爆破实验条件的差异，并提出了均匀腐蚀、局部腐蚀和点蚀管道剩余强度的分级评价方法和步骤，评价的精确性、评价所需数据资料的多少、评价人员的技能和完成评价分析的复杂性随级度的提高而增加。根据加拿大NOVA公司的爆破实验结果，可以验证该方法比美国ASME B31G和API579所推荐的方法更为接近于工程实际。     

压力管道对接环缝相控阵检测的可靠性分析

为研究超声相控阵检测技术应用于压力管道对接环缝检测结果的可靠性,选取φ273 mm×13 mm的20号钢管对接环焊焊缝进行研究。焊缝区域分成长度相同的6个区域,其中分别预埋5种缺陷。使用相控阵设备、射线装置和衍射时差法超声检测设备,分别对焊缝进行检测。采用相控阵设备测量各缺陷的相关数据,并与射线检测所得缺陷长度和x轴定位数据进行对比,同时与衍射时差超声检测法所测缺陷自身高度数据进行对比。结果表明,相控阵超声检测技术应用于压力管道焊接缺陷检验可靠性较高;在焊缝返修和缺陷记录方面,相控阵超声检测技术的综合能力优于衍射时差法超声检测技术和射线检测技术。     

Kalman滤波技术在钢管焊缝划分中的应用

为提高钢管焊缝自动识别系统的性能，提出了焊缝区的划分方案，并利用二级离散非递推Ｋａｌｍａｎ滤波算法，寻找焊缝的初始点，该方法具有计算量较小，准确性高等特点，使焊缝准确定位成为可能。     

预应力管桩焊接缝对桩基完整性检测的影响

焊接混凝土管桩做无损检测时,桩体连接处普遍存在较强的反射信号,而传统的刚度传递模型不能很好地反映这一现象.为此,提出一种模拟管桩焊接缝的简化模型.该模型将焊接缝看作无延时的弹簧系统,弹簧系统刚度是焊接深度和焊缝高度的函数.应用该模型对非均质土中多级预应力混凝土管桩的纵向振动特性进行研究,并得到了半正弦简谐激振力作用下的桩顶刚度、速度等动力响应的半解析解.分析了焊接深度和焊缝高度等因素对桩顶动力响应的影响,发现焊接深度对桩体连接处的反射信号影响明显.两组典型缺陷桩的实测拟合结果表明：该焊缝模型能很好地反映焊接缝处的反射信号,弥补了现有理论的不足.     

射线检测中胶片焊缝缺陷定位与识别

针对传统焊缝射线检测中胶片数字化困难、焊缝缺陷自动定位与识别率低的问题,设计了胶片数字化系统,综合分析典型焊缝缺陷的特征,提出一种基于图像分割与二值形态学算法的胶片焊缝缺陷快速定位与缺陷类型识别的方法.可从数字化胶片图像中分割出有效焊缝区域,实现对焊缝缺陷的中心定位,并根据缺陷特征进行识别.试验结果表明该方法能够有效实现数字化胶片中的焊缝缺陷定位,对气孔、夹渣等典型焊缝缺陷定位识别率达到90%以上,提高了射线检测的效率.     

热管对铜焊接热裂纹和变形的影响

研究了热管对薄铜板焊接热裂纹和变形的影响．结果表明，应用热管可减少热裂纹和变形，是提高焊接质量的一项简单、有效的工艺措施．     

碱洗塔出口法兰与管线焊缝热影响区产生裂纹原因

对某厂碱洗塔出口管线的法兰与管线焊缝热影响区产生裂纹的原因进行了分析。对已经发生裂纹的碱洗塔出口管线的法兰与管线的材质作了一次全面的检验、分析和研究后认为该材质的化学成分、机械性能均符合国家标准,母材及焊缝的金相组织均正常,法兰与管线内表面的腐蚀产物主要为Fe3O4,结合表面裂纹形貌判定该裂纹为应力腐蚀裂纹。对应力腐蚀裂纹产生的原因进行了分析,并提出了应对措施。