金属延性断裂准则精度的评价

为考察实际使用中10种断裂准则的精度,以2A12-T4铝合金为材料,进行5种不同应力状态的拉伸断裂试验,并在ABAQUS中计算其相应的有限元模型。当试验值与有限元结果足够接近时,提取有限元计算结果以研究各种准则的表现。结果显示,对于应力状态简单的试验,大多数准则均表现较好;对于应力状态稍复杂的试验,多参数断裂准则总体上优于单参数准则,其中以Norris准则、Wilkins准则表现最为优异。     

输气管道高强度试压方法及其在X80管道上的实践

根据管道屈服强度的样本统计数据,利用概率方法,结合管道埋地时的双轴应力状态,并根据试压段高差,确定管道可接受的最高强度试压压力。基于管道弹性变形,提出考虑空气含量和水压缩性的压力-容积曲线理论表达式。在工程实践中,采用压力-容积曲线实时监控试压进程,应用霍尔元件记录泵冲程数确定管道进水量,以此获得实际压力-容积曲线。在伊宁-霍尔果斯管道工程中,根据该方法确定管道试压强度为试压段高点不低于96% SMYS,实际监测所得的压力-容积曲线与理论曲线吻合较好,管道未发生泄漏。     

高匹配搭接角焊缝力学性能及应用效果分析

采用等匹配和高匹配焊材完成了高钢级B型套筒修复高钢级管道的试验研究. 结果表明,等匹配焊接和高匹配焊接的角焊缝焊接接头都具有良好的拉伸强度和冲击韧性,高匹配焊接接头熔覆金属的冲击韧性略低于等匹配,其焊接接头延展性略差;施焊后等匹配搭接角焊缝未发现焊接缺陷,焊接接头维氏硬度最大值为293 HV10,出现在角焊缝外表面与套筒搭接焊缝处;高匹配搭接角焊缝出现了起源于角焊缝外表面层的横向裂纹,且该焊接接头硬度整体偏高,最大值出现在外表面中心位置焊缝处,为403 HV10,与裂纹起裂位置对应,其产生原因与焊接过程中不同部位熔池金属冷却速率有关,尤其是外表面盖面焊处冷却速度较快,外壁层硬度值异常偏高,萌生裂纹.因此建议搭接角焊缝焊接焊材选择时,在不影响密封和承载前提下,可尝试降低焊缝匹配强度等级.     

某输气管线穿越段应力分析

某管线水域穿越段测绘发现其弹性敷设曲率半径为600 D,不满足标准要求,采用理论计算和数值模拟对该管段进行应力分析。计算发现,设计压力下该段管道环向应力和当量应力满足标准要求,但轴向应力不满足要求,其安全系数由标准要求的2.5降低为1.71。轴向应力过高由弹性敷设曲率半径过小造成,不能通过降低运行压力的方式使轴向应力满足要求。设计压力下弹性敷设曲率半径至少应为996 D,才能使轴向应力满足标准要求。     

含体积型缺陷油气管道剩余强度评价标准对比分析研究

从适用范围、限制条件、基本评价准则、关键参数取值、公开试验数据等方面对比分析了国内常用6项油气管道体积型缺陷剩余强度评价标准。结果发现:在原理上,ASME B31G-2012、API 579-1-2007、SY/T 6477-2014、SY/T 6151-2009均采用了失效应力评价方法;GB/T 19624-2004也基于极限载荷评价,但没有使用鼓胀因子;BS 7910-2013以失效评估图横坐标是否达到临界值作为评判准则。在适用范围上,6项标准均可进行钢管、焊缝缺陷的评价。标准通用限制条件为:管道材料是韧性的,不存在疲劳环境,服役温度满足设计要求,不存在应力集中,非尖锐缺陷。对于焊缝气孔、夹渣、咬边缺陷基于尺寸的直接评价,可依据BS7910-2013或GB/T 19624-2004进行。对于典型体积型缺陷的剩余强度评价,建议的选择次序为:国外标准ASME B31G-2012、API 579-1-2007、BS7910-2013,国内标准:SY/T 6151-2009、SY/T 6477-2014、GB/T 19624-2004。     

一种输气管道环焊缝缺陷自身高度精准预测模型

2015年前,大部分管道环焊缝多采用半自动焊接,由于环境条件较为苛刻,出现焊接缺陷的几率较高,缺陷在服役中可能影响输气管道的安全运行。为精准评估输气管道环焊缝缺陷的自身高度,以常用规格的管道环焊缝为对象,制作含上表面、下表面及埋藏型缺陷试样,分别采用PAUT、TOFD、TECA及FGI等无损检测技术对缺陷进行无损检测及自身高度测量,然后再对缺陷逐一进行金相解剖分析并用激光共聚焦方法测量缺陷实际高度;以缺陷自身高度无损测量结果为自变量,以缺陷解剖测量的实际自身高度数据为因变量,通过数据增容、回归统计方法,建立了一种基于无损评定结果预估缺陷真实自身高度的理论模型,并用未参与建模的缺陷数据对模型预测效果进行检验。研究结果表明：(1)针对本研究预制的缺陷,TOFD检测方法精度误差大多在2 mm内,PAUT检测方法精度误差多大于2mm;(2)建立的基于组合式无损检测方法的管道环焊缝缺陷自身高度预测模型,对环焊缝缺陷自身高度的预测精度小于1 mm,满足管道检测、适用性评价等需要。结论认为,应用本模型预测缺陷自身高度,减少了现有无损检测方法和检测工艺对检测精度的限制,不仅提高了缺陷自身高度数据的准确...     

换热器管束完整性评价技术研究及应用现状

阐明换热器管束完整性评价的概念及意义。根据换热器管束损伤机理及缺陷类型,分别综述了换热管剩余强度评价技术、剩余寿命预测技术及其堵管准则的研究进展。结合工程实际,简要介绍了完整性评价技术在炼化企业换热器管理维护中的应用现状和存在的问题。对推进完整性评价技术在换热管束方面的进一步应用提供依据,并探讨了需重点解决的几个问题。     

某型磁浮列车两种加固方案的有限元频率分析

为提高磁浮列车一阶弹性固有频率值,基于ANSYS9.0,先建立磁浮列车车体结构的有限元模型并计算其一阶弹性固有频率值,然后根据车体结构形状提出梁加固和板加固两种方案,并进行数值计算与比较.有限元计算结果表明,该车一阶性固有模态为车头车尾前后受扭的振型,两种加固方案均未改变结构该模态的本质特性.板加固方案增加了结构闭剖面面积使得抗扭性能提高,在效果上优于梁加固方案.     

溢流堰曲线堰面模板施工技术在工程中的应用

为保证水利工程水流顺畅,一般溢流堰面由曲线段+直线段+弧线段组成,使堰面成为高速过水面,直接影响使用功能和外观质量。通过在堰体规定的位置测设模板承托装置位置,预埋锚栓,作为堰体面层钢筋支架的定位点,同时采用三点固定法,在模板承托装置处安装钢筋支架,结合模板缝位置布置,与事先预埋的锚栓焊接,最后根据设计图纸堰面制作、安装、混凝土浇筑、养护、拆模等操作的施工方法,确保溢流堰坝曲线堰面的混凝土外观质量。     

在役输气管道分层缺陷无损检测及安全评价

针对在役输气管道内检测过程中发现的管体异常金属损失现象,采用超声斜探头探伤、C扫描等方法对管道异常处进行了检测与分析,给出了管道缺陷适用性评价方法 ,并对检测到的缺陷进行了安全评价。结果表明,该处缺陷为内部分层缺陷,不能满足API 579—2007对管道分层缺陷1级评价的要求,建议更换管道或采用复合材料对管体进行补强修复,并加强管道原材料、制管过程和服役过程中的检测和评价,确保管道的安全运行。