弯矩下含肩部穿透裂纹接管应力强度因子研究

在弯矩作用下,含裂纹接管的应力强度因子研究鲜见报道,其研究结果对丰富缺陷压力容器的安全评定具有重要的意义。采用三维有限元方法,对含肩部穿透裂纹接管在弯矩作用下裂纹的应力强度因子KIM进行计算和分析。研究结果表明,弯矩与KIM呈线性关系,裂纹长度越大,KIM越大;接管和容器的壁厚增加、容器开孔增大,KIM均减少。同时给出了KIM拟合式和KIM与各参数关系以用于对此类缺陷的安全评定。     

含裂纹锻造三通管有限元计算及安全评定

针对某直型锻造三通管长380 mm、深10 mm的表面裂纹经过打磨及补焊处理后仍无法完全排除其内部存在类似尺寸裂纹的情况,需进行应力分析及强度评定。为此,建立锻造三通管的三维模型,利用有限元计算软件ANSYS进行应力计算,得到了工作状态下其应力的分布状况,确定了结构的危险区域,用JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》规定的方法校核了该锻造三通管的强度,并应用GB/T 19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》规定的方法,对其继续使用的安全性进行了评定,结果表明,该锻造三通管经过打磨及补焊处理后仍存在安全隐患。     

抽油杆杆体表面裂纹应力强度因子的研究

根据断裂力学中的应力强度因子来研究抽油杆杆体部位表面裂纹的变化，从而对抽油杆杆体部位表面裂纹缺陷进行定量评定，并用疲劳裂纹扩展法求应力强度因子，其优点是可以在接近真实裂纹构件的情况下，用试验分析方法研究应力强度因子问题。     

基于BS7910标准含埋藏裂纹缺陷X80长输管线的二级安全评定

以X80长输管线为研究对象,基于“合于使用”的原则,针对在管线实际生产过程中检测到的埋藏裂纹缺陷进行安全评定。评定过程中采用BS7910-2005标;住中的二级评定方法,对管道焊缝中存在的不同位置、间距和数量条件下的埋藏裂纹缺陷进行安全评定。评定结果表明,6处埋藏裂纹缺陷均在标准允许范围内,满足“合于使用”标准,管线可以正常运行。     

环缝错边容器的有限元分析与容限探讨

采用有限元方法对 1台封头与筒体具有较大错边量的容器进行了应力分析 ,得到了错边区域的应力分布状况 ,并对其进行应力强度评定。结果表明 ,该容器错边部位的应力是满足应力分析准则的。通过对存在不同错边量的容器进行应力分析 ,探讨了容器的错边容限 ,对含有错边缺陷在役容器是否合乎使用的判断具有一定指导意义     

弯游梁抽油机的有限元分析及结构改进

针对弯游梁抽油机的性能特点和现场使用中出现的问题,应用ANSYS分析软件对这种抽油机的主要承载构件进行了有限元分析。指出游梁与平衡臂联接支座附件的焊接应力超过材料的屈服极限,易产生局部微裂纹并扩展,是造成该处撕裂损坏的主要原因。为此,对游梁与平衡臂联接部位的结构做了4项改进,改进后的计算和有限元分析结果表明,原焊接处的局部最高应力由276 MPa降至150 MPa,降至安全范围,改进后结构强度满足使用要求。     

海上钻修机结构裂纹安全性评估

基于BS 7910 2A级评估原理,对某海上钻修机钻井支持模块进行断裂评估。鉴于有限元方法能够大幅提高计算失效评估图评定参数的准确度,采用ANSYS软件子模型技术和奇异单元构造裂纹精细有限元模型,通过节点位移插值计算裂纹尖端应力强度因子,应用路径映射对应力进行线性化求得薄膜应力和弯曲应力,从而完成缺陷构件的失效评估图评定,结果表明：该钻修机钻井支持模块含裂纹构件的评估点位于失效评估曲线内侧,安全因数为1.51,结构能够继续安全服役。所用方法可为含裂纹缺陷的海洋结构物的安全评估提供参考。     

液化石油气储罐凹坑块陷的处理

液化石油气储罐通过检测评定后表明，其凹坑缺陷已超标，但剩余壁厚仍满足静强度要求。笔者经过分析评定并按用户要求，以及本着“合乎使用”的原则，认为该凹坑缺陷暂不修补，储罐可作监控使用处理。     

液化石油气储罐凹坑缺陷的处理

液化石油气储罐通过检测评定后表明，其凹坑缺陷已超标，但剩余壁厚仍满足静强度要求。笔者经过分析评定并按用户要求，以及本着“合乎使用”的原则，认为该凹坑缺陷暂不修补，储罐可作监控使用处理。     

超高压聚乙烯管式反应器R401缺陷评定

参照英国R6评定方法及美国ASME规范第Ⅺ篇IWB-3640,IWB-3650等评定方法,结合断裂力学有关理论和材料的试验数据,对超高压自增强反应管进行了缺陷评定,得到了无残余应力后的裂纹扩展寿命和反应管满足破前漏结论.     

焦炭塔热处理后复合板筒体复层焊缝裂纹原因分析

某炼油项目的焦炭塔焊接热处理后,渗透检测发现复合板壳体部分的复层焊缝及热影响区有大量裂纹。文章对裂纹形成的原因进行了分析,认为裂纹是由于焊接过程控制不当,产生晶间的微裂纹或微观缺陷,在热处理过程中应力松弛,使焊接时产生的微裂纹(或夹杂等缺陷)扩展。现场复层焊缝修复合格后,能够满足设计要求,可以安全使用。     

基于ANSYS Workbench的钢管柔性连接有限元分析

针对钢管对接环焊时,焊接工序复杂、焊缝可能会产生裂纹等缺点,设计了一种新型钢管柔性对接方式。采用solidwoks三维绘图软件建立实体模型,并应用ANSYS Workbench有限元分析软件对钢管实际工况进行仿真,对O型密封圈采用二参数Mooney-Rivlin超弹性材料模型并应用第四强度理论进行计算,得出钢管所承受的最大等效应力为55 MPa、最大径向应力为10.4 MPa、最大轴向应力为13.9 MPa,最大等效应变为2.96×10-4 mm。分析结果表明,钢管采用柔性对接时,钢管所承受的应力和应变均在许用范围之内,满足强度要求,不会出现泄露现象。说明该柔性连接方式安全可靠。     

催化裂化装置立式加热炉炉管评定

介绍了因工艺改造报废闲置14 a的催化加热炉重新启用时对其炉管进行的评估情况。依据宏观检验、厚度和硬度测定、材质光谱测定、金相检验的结果以及重新启用后炉管的工作条件对炉管进行材质评定、强度校核、腐蚀评定及蠕变评定,评定认为,炉管材料组织正常,无过热、无蠕变迹象,未发现劣化损伤及微小裂纹性缺陷。在正常操作条件下,该炉管能够满足新工况下安全使用的要求。     

脱硫装置干气吸收塔裂纹的处理与安全评定

广州石油化工总厂炼油厂脱硫装置干气吸收塔,由于硫化氢应力腐蚀,使用２０年后,在焊缝及其热影响区产生了不少裂纹。１９９７年,对已知裂纹进行了处理,并根据ＣＶＤＡ—１９８４“压力容器缺陷评定规范”进行了安全评定。检修后投用一年多,未发现异常情况。     

输送危险化学品压力管道的安全分析和评定

对两种危险化学品运输管道进行了检测,发现了一些焊接缺陷.利用ANSYS软件对实际工况的管道进行了有限元分析,并对管道不同工况进行了强度分析和安全评定.采用BS 7910和GB/T 19624中规定的方法对检测发现的主要缺陷进行了断裂疲劳评定.分析结果表明,在正常工况下,一个检测周期内管道的强度、断裂和疲劳性能均能满足使用要求.     

具有几何缺陷的石油用球罐内表面裂纹应力强度因子的研究

对具有错边和角变形几何缺陷的薄壁球罐的应力场和错边根部与角变形棱角处的内表面裂纹应为强度因子进行了研究给出了有角变形和错边时,球壳的应力分布和缺陷处的应力集中程度得到了球壳缺陷处裂纹无量纲应力强度因子随裂纹深度a/t.形状a/c、长度c等因素变化的规律以及沿裂纹前缘变化的规律,同时对错边球裂纹处混合型应力强度因子进行了讨论.文中对目前常用于估算球壳儿何缺陷处裂纹应力强度因了的受单向拉弯平板解与实验结果进行了比较,对其实用性进行了评价.     

振动管道安全性评定

化工装置中流体输送管道占很大比例,由于动力源不可避免地产生压力脉动,从而引起管道的振动,有可能引起裂纹缺陷失稳、开裂.对裂纹进行安全评定时采用静态分析不能反映真实工况,而简单对实际工况参数进行概率论抽样分析同样也没有考虑振动本身对裂纹尖端应力应变场的影响.如能考虑振动对裂纹尖端强度因子的影响,则管道含裂纹处的评定将更能反映真实工况.应用工程实例进行了分析.     

D-410精制塔塔底封头筒体连接区域应力腐蚀力学原因分析

对D-410精制塔塔底封头与筒体连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了该区域应力分布规律。计算分析结果表明,这个区域存在一个沿整个圆周分布的周向拉应力带,实际裂纹均沿轴向方向,符合应力腐蚀应力状态,结合材料的应力腐蚀敏感性和塔底介质存在硫化物、Cl-和溶解氧等情况,可以确定裂纹缺陷是应力腐蚀,而不是强度破坏。     

井架结构裂纹风险分析及修复后安全评估

为评估某模块钻机井架产生裂纹的风险,在对井架进行整体有限元分析的基础上,采用扩展有限元方法分析裂纹扩展规律。为验证井架修复后的结构强度,对井架修复局部进行结构校核,并依据标准对井架整体进行应力测试。结果表明,井架结构修复方案可行,井架承载能力满足设计及标准要求。     

基于有限元法旋风分离器应力分析与结构优化

采用有限元分析软件ANSYS对蜗壳式旋风分离器进行应力分析计算,依据JB4732分析设计标准对危险部件进行应力强度评定,并对旋风分离器原设计结构进行优化改进。结果表明,改进后蜗壳式旋风分离器的强度满足安全要求,可供类似旋风分离器的安全评估和分析设计提供参考。