热-机载荷作用下随动强化管道安定性分析的改进数值方法

安定性分析是一种有效的预测压力管道在热-机载荷作用下的棘轮与交变塑性失效的方法。为了克服现有安定性分析方法无法同时考虑材料的随动强化行为以及温度对材料性能的影响的缺点,提出一种基于降维迭代法的数值算法。该算法将同时考虑随动强化和依赖于温度的屈服函数的安定性分析问题转化为具有固定屈服面的理想弹塑性安定性分析问题,降低了求解的复杂性。算例表明,方法可以提高热-机载荷作用下压力管道棘轮与交变塑性失效预测的准确性,具有一定工程应用价值。     

埋地管道泄漏内封堵装置设计与研究

针对流体输送埋地管道泄漏问题,设计了一种利用管道机器人携带封堵气囊进行快速应急封堵修复的埋地管道泄漏内封堵装置。采用矩阵变换方法建立了牵引系统驱动轮过弯方程,利用MATLAB软件对过弯方程进行了验证,同时利用ADAMS软件仿真分析过弯路径与驱动轮转角对牵引系统行走速度的影响。研究结果表明:由两个串联封堵器组成的应急封堵系统可满足复杂工况下的管道泄漏封堵要求;牵引系统驱动轮在弯管内部行走时,单轮速度呈周期性变化,但三个驱动轮整体周期运动特性一致;驱动轮转角在25°~40°时,牵引系统行走速度与驱动轮转角成正比,且转角为30°时驱动效果最好。该内封堵装置的结构设计可为管道泄漏应急封堵领域装备的研发提供重要参考。     

海底埋地原油管道泄漏扩散数值模拟

现有文献对原油在海水中的泄漏扩散规律研究相对较少。为此,采用计算流体力学方法,建立VOF模型和多孔介质模型,研究了海水流速和油品泄漏速度对海底埋地原油管道泄漏扩散的影响。计算结果表明:随着海水流速增加,原油扩散至海面的横向扩散距离增加,扩散时间延长,海水流速大于1. 5 m/s时对原油在海水中的扩散影响显著,海水流速为0. 35 m/s时原油到达海面的横向扩散距离为12. 688 m;随泄漏速度增大,原油扩散至海面的时间缩短,与泄漏速度为2 m/s时相比,泄漏速度为8 m/s所用时间缩短约;原油在海泥中的扩散范围随着泄漏速度增加而增大,同一泄漏速度下随着泄漏时间延长,原油在海泥横向和纵向的扩散距离在增长到最大值后趋于稳定,原油在海泥中所受的横向阻力小于纵向阻力。研究结果可为准确预测海底埋地原油管道泄漏范围及制定应急抢险方案提供理论支撑。     

基于压电陶瓷传感器的管道裂纹敲击定位法

如何科学确定裂纹所在位置和裂纹大小一直是油气管道检测面临的难题。为便于检测管道上的裂纹位置,提出了一种基于压电陶瓷传感器(PZT)信号识别的裂纹检测新方法——敲击定位法。该方法简单易行,通过获取管道上4个不同位置的信号值,可以方便地确定裂纹位置和周向裂纹长度范围。为验证该方法的可行性,在理论分析的基础上,选取1根长2. 1 m的钢制管道进行试验,通过粘贴在管道上的压电陶瓷传感器拾取敲击信号,获得应力波的传播特征。应力波在健康管道上传播时会不断衰减,但经过管道上的裂缝时衰减程度显著增大,因而可藉此识别裂纹所在位置。研究结果表明,管道上裂纹周向位置已知和周向位置未知两种情况下,裂纹与PZT传感器之间的计算距离与实测距离误差较小,因此该方法能有效识别裂纹位置。研究结果为油气管道裂纹的无损检测提供了新方法。     

复杂地形下PCCP管道安装技术

在最近几年的发展过程中,中国水利工程建设项目规模正在不断扩大,在项目的实施过程当中,对各种管材质量有着严格的要求。尤其在一些比较复杂的地形条件下,通过PCCP管道的应用,所起到的工程效果非常明显。基于此,文章重点针对复杂地形条件下PCCP管道安装技术展开的分析和研究,同时提出了一系列管道安装技术要点,提高管道整体安装工作的质量有着重要的意义。     

埋地管道腐蚀防护--防腐层与阴极保护存在的问题分析

在埋地管道研究工作中,关于其腐蚀的防护一直是研究的焦点问题,但现阶段常用的防护手段多为防腐层与阴极防护。为此,在文中主要对二者的保护措施展开了相应地阐述,并重点分析了2种保护手段存在的问题,旨在为后续的管道防腐研究提供相应的参考。