基于可靠性理论的多失效模式老龄平台剩余寿命预测

建立综合考虑平台结构构件的疲劳失效、腐蚀失效和静强度失效3种失效模式的可靠性模型.提出多失效模式下平台整体系统可靠度计算方法,分析不同失效模式对平台系统可靠性的影响.以可靠性理论为基础,考虑已服役载荷的验证作用,计算老龄平台系统在后继服役期内的可靠度指标,进而预测平台的剩余寿命.通过:Monte Carlo实例模拟结果表明,文中研究为平台服役后期的剩余寿命预测提供更为合理的计算方法,区分不同服役阶段的构件失效模式,可为平台的检修决策提供依据.     

LNG储罐外墙裂缝检修用高空吊装系统方案对比

对于大型LNG储罐混凝土外墙出现裂纹的情况，国内检修设备及手段尚不成熟，需要采用定制的高空吊装系统进行检测和修补作业。采用ANSYS有限元计算软件对国内某LNG接收站提出的两种高空吊装系统技术方案进行了力学分析，其中包括4种荷载组合工况下吊装装置本体的强度计算、稳定性计算和储罐珍珠岩填充孔的强度计算。分析结果表明：两种吊装方案的最大应力均小于材料许用应力，均可以满足强度要求，其中方案1整个吊装系统在停泊时满足稳定性要求，在工作状态不满足稳定性要求，需要通过缆绳与珍珠岩填充孔连接增强其抗倾覆能力。该文提出的方法有助于提高吊装装置的运行稳定性和可靠性，可为国内LNG接收站储罐的检维修装置选型提供参考。     

尿素合成塔缺陷评定

为确保尿素合成塔安全运行，采用失效评定图对尿素合成塔进行了缺陷评定。鉴于有限元分析技术可以针对尿素合成塔这一特定结构建立精细的分析模型进行参数分析，能够大大地提高结果的准确度，采用有限元方法计算评定参数。建立含裂纹结构的尿素合成塔缺陷三维分析模型，通过节点位移插值计算应力强度因子；基于塑性屈服和裂纹稳态扩展准则求得结构的极限载荷；利用SINTAP中的失效评定曲线进行缺陷评定与1～4年后的安全预评定。结果表明，目前设备处于安全状态，安全裕度为0．2026，1—2年后设备仍安全，第3年临界安全，第4年设备失效。     

考虑疲劳与腐蚀的冰区平台动态可靠性分析

针对海洋平台动态可靠性研究中存在的不足,将疲劳和腐蚀作为影响平台抗力衰减最主要的2种因素,根据疲劳与腐蚀的相互影响机理,确定了疲劳应力范围随时间的变化函数,建立了考虑疲劳与腐蚀交互作用的平台动态可靠性模型。并采用该模型分析了渤海4冰区的海洋平台,采用非线性弹簧单元模拟桩土的交互作用,根据冰厚、冰速和来冰方向3参数概率模型对整个冰激疲劳环境划分工况和子工况。分析结果表明,建立的可靠性模型能够很好地体现腐蚀对平台动态可靠性的影响。     

大型液化天然气储罐内罐寿命计算分析

大型液化天然气(LNG)全容罐是LNG接收站项目中最重要的设备之一,在LNG低液位与高液位循环操作期间(卸船周期内)、大修时空液阶段、水压试验与试验水排空等循环使用中,受低温收缩、液位变化等影响,内罐壁-底连接大角焊接接头、壁板、锚固带等危险部位会产生材料使用疲劳,若按LNG储罐50a设计寿命考虑,需对内罐易疲劳关键部位进行材料疲劳校核分析。以国内某已建LNG储罐为例,针对储罐在预冷、水压试验、低-高液位循环使用等工况,对内罐底部大角焊接接头、罐壁板、锚固带等部位材料进行了材料疲劳失效风险分析,对内罐50a设计寿命进行了校核分析。     

T型焊接管节点应力集中系数数值分析

针对目前T型焊接管节点应力集中系数(stress concentration factor,SCF)计算方法的不足,提出一种新的SCF数值计算方法.借助于有限元软件ANSYS中子模型技术,同时采用实体单元和壳单元模拟管节点;根据规范建立焊接接头模型,考虑焊址打磨对应力集中的缓和作用,建立打磨圆角模型以真实反应焊缝附近的应力分布;利用路径映射技术分析应力沿支管轴向的变化规律,采用路径分析方法确定名义应力和热点应力,从而求得SCF.最后采用该方法对15个T型焊接管节点在轴向载荷、面内弯矩和面外弯矩作用下的SCF进行分析,研究了3种基本载荷作用下几何参数对SCF大小与沿焊址分布的影响规律.     

浅谈地震载荷条件下大型LNG储罐分析软件的设计与开发

随着LNG储罐体积的增大,其设计和分析计算复杂程度倍增,进行储罐的安全、经济设计是重要难题.大型LNG储罐设计主要依赖非线性有限元内核的数值分析软件,而现有相关软件主要依赖国外产品.针对此,本文基于国产化有限元软件平台进行了地震载荷下大型LNG储罐分析软件的顶层设计,明确了软件的主要功能内容.该软件平台大大简化了设计人...     

带储罐老龄导管架平台地震响应分析

针对我国已有相当数量的平台进入老龄服役期的现状,且考虑到导管架平台储罐液体晃动的影响,应用有限元法。本着位移边界的一致性,分别建立模型,耦合液体晃动及平台地震响应。考虑平台腐蚀,采用ANSYS软件,利用时程分析方法,实例计算了老龄平台及新服役平台在2种地震波下的响应,得出不同储液深度平台减震率的影响及减震率与储液深度关系的初步结论。该计算结果可为平台超龄服役和提高老龄导管架平台的抗震能力提供参考。     

尿素高压设备剩余寿命评估技术

为了进一步提高尿素高压设备的科学管理水平,最大限度地挖掘设备潜力,减少故障损失,提高维修效益,将设备剩余寿命评价技术引入到尿素高压设备的管理中,建立了一套完整的尿素高压设备剩余寿命评价体系与流程,结合设备运行的目标期望以及现场情况,提出设备剩余寿命粗评估和精细评估的两级评估方法,根据该方法可以在不同条件和要求下对尿素高压设备寿命进行估算。利用尿素合成塔剩余寿命评估实例对尿素高压设备剩余寿命评估体系进行了分析和说明,结果表明,该体系能够根据现场情况合理地对尿素高压设备进行寿命评估。     

海洋平台受力改善及能量耗散疲劳延寿方案

采用能量耗散及受力缓冲原理,对正在服役的海洋平台添加部分可更换的阻尼减振耗能装置,以减小平台所受的最大作用力,减少平台疲劳振动次数,从而有效延长平台剩余服役期限。为了减小冲击的影响,采用起缓冲作用的措施:①在平台构件的受外力端点处配置弹簧、放置橡皮垫圈;②添加阻尼器,直接改变构件结构。结果认为:受力改善及能量耗散思想可以应用于浅海平台的延寿;采用加大受力点阻尼,减小系统弹性系数,可明显减小系统受到不恒定力的最大值;阻尼耗能装置也可直接应用于平台的初期建造;在不改变传统设计的基础上,延长平台的设计年限。