管道局部减薄安全评定进展

准确预测工业运输管道受腐蚀损伤减薄后的失效，对管道维护及完整性评估均非常重要。在回顾国内外管道局部减薄评定研究进展的基础上，着重介绍了使用较广的ＡＮＳＩ／ＡＳＭＥＢ３１Ｇ规范的发展情况。     

局部减薄管道极限弯矩计算新公式

对承受内压p、轴向力F和弯矩M联合作用的局部减薄管道,应用屈服准则,给出了管道横截面弯曲压缩侧应力极限值和弯曲拉伸侧应力极限值的计算式,导出了内压p和轴向力F必须满足的条件.釆用理想弹塑性本构模型,推导了含等深减薄管道在联合载荷作用下极限弯矩计算的新公式.指出有关文献中极限弯矩计算式的理论依据不充分.     

在役含缺陷压力管道安全评定方法

简要评述了国内外几种典型的含缺陷压力管道安全评定的方法,并以含超标缺陷压力管道为例,重点讲述了我国对在役含缺陷压力管道进行安全评定的方法和过程。     

压弯载荷下底部减薄三通塑性极限载荷分析

采用有限元分析软件ANSYS,对常见等径三通进行数值模拟分析,求得内压与弯矩联合作用下的塑性极限载荷有限元解;研究了不同比例内压、面外弯矩联合载荷作用下,底部减薄尺寸对三通失效模式和极限承载能力的影响。研究结果表明,无量纲化的底部减薄深度c≥0.4时,缺陷的存在才会对三通极限承载能力有显著影响。内压较大时,轴向减薄尺寸是造成底部塑性失效的主要因素。通过对大量算例的拟合,提出了压弯联合载荷作用下含底部减薄三通的塑性极限载荷工程估算公式。     

丙烯管道缺陷的安全评定

应用压力容器缺陷评定的有关标准及规范，对以单面整圈未焊透为主要缺陷的丙烯中压管道进行了安全评定，提出了一定深度的焊缝未焊透在特定条件下使用的可能性，并就计算结果对所引用的不同评定标准作了评价。     

含腐蚀缺陷燃气管道极限载荷的有限元分析

本文利用有限元弹塑性分析方法,对含腐蚀缺陷的燃气管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对燃气管道极限载荷的影响。并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及ASME B31G计算的结果进行对比。     

含腐蚀缺陷燃气管道极限载荷的有限元分析

利用有限元弹塑性分析方法,对含腐蚀缺陷的燃气管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对燃气管道极限载荷的影响.并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及美国机械工程师学会标准ASME B31G计算的结果进行对比,证明采用有限元方法分析腐蚀缺陷管道的可行性.     

组合载荷下含缺陷管道的工程评定技术研究

制造和使用过程中管线不可避免地会存在各种缺陷 ,而且空间布置的管线导致管线受载复杂 ,当介质在高温、高压、易燃、易爆时必须要确保管线的安全运行 ,因此必须对含缺陷压力管道进行安全评定。鉴于此 ,就空间含缺陷管道评定中所需的极限载荷和Lr 参量进行了研究 ,基于净截面垮塌准则和Von -Mises屈服准则 ,推导了空间含缺陷管道在拉伸、弯曲、扭矩和内压组合载荷下的极限载荷方程 ;针对组合载荷作用下的含缺陷管道提出了求解Lr 参量的联立方程法、通用加载方程法和工程图解法。对现有国内外规范进行了补充和完善 ,对含缺陷管道的失效评定具有重要意义     

含蚀坑缺陷压力管道极限载荷预测分析

为评价含蚀坑缺陷压力管道极限载荷,基于CT扫描三维几何重构实体化几何模型建模方法,结合损伤力学分析方法,提出了基于CT扫描三维几何重构含蚀坑缺陷压力管道扩展有限元分析方法,即基于数字孪生的含蚀坑缺陷压力管道极限承载能力图像有限元分析方法,采用理论计算对该方法进行了准确性和可靠性验证。研究结果表明,重构模型与真实模型的几何结构参数最大误差不超过2.75%,证明重构方法在管道检测上是几何精确的,重构模型可用于工程计算;扩展有限元计算结果与DNV-RP-F101—2004、 PCORRC两种方法所得结果基本吻合,最大误差分别为8.877%和15.846%,证明基于扩展有限元方法的管道承载力预测方法可以满足工程应用需要。     

平面闭合弯矩作用下外拱局部减薄弯管塑性极限载荷

采用有限元分析法和试验测定法,对平面闭合弯矩作用下外拱局部减薄弯管的极限载荷进行了研究,并由有限元计算结果数据拟合出外拱局部减薄弯管塑性极限弯矩的计算公式,该公式的计算结果与有限元计算结果、试验结果比较符合。     

螺旋缝埋弧焊弯管残余应力及使用安全性研究

为探明感应加热控轧钢螺旋缝埋弧焊管弯制后残余应力对使用安全性的影响 ,采用机械切割应力释放法 ,选取外径为 711mm、壁厚为 9 5mm的X60钢级的直管、弯管和热处理后弯管 ,进行内外表面残余应力的测试和力学性能试验。结果表明 ,感应加热控轧钢推制弯管的残余应力较直管明显增加 ,经回火热处理后 ,虽然残余应力状态得到明显改善 ,但强度指标进一步降低。还采用失效评定图技术和PREFIS软件分析了弯管热处理前后的使用安全性 ,指出残余应力对弯管的脆断倾向有较大的影响。据此建议对弯管的推制工艺和热处理去应力工艺展开研究 ,以尽量减小弯制和热处理中引入的残余应力并保持较高强度     

加油站埋地储罐的安全性评价

介绍利用国际上广泛采用的《道化学公司火灾,爆炸危险指数评价方法》对加油站中埋地的汽,柴油储罐的安全性进行评价。     

复杂载荷下实际塑性极限载荷的工程确定法

简单评述了已有的极限载荷判定准则,并结合内压、拉伸和弯曲联合载荷下的管道应力情况,提出了一个确定联合载荷下塑性极限载荷的工程方法。     

含气孔缺陷球形压力容器极限载荷的研究

为寻求气孔对球形压力容器极限载荷的影响 ,通过弹塑性有限元法和极限分析方法 ,对含气孔缺陷的球形压力容器极限载荷进行了计算 ,得出含气孔缺陷球壳极限载荷随气孔的长短轴比A/B ,相对深度 2C/T的增大而减小的规律。同时分析了其塑性区扩展过程和失效模式 ,得出两种塑性失效模式 :含小气孔 (A/B和 2C/T均小 )球壳失效模式是整体破坏 ;含大气孔(A/B和 2C/T均大 )球壳产生局部塑性铰 ,其失效模式是局部泄漏。最后 ,把气孔影响球壳极限载荷的多种因素化简为无量纲参数G0 来反映气孔缺陷的特征 ,并以G0 来拟合极限载荷计算公式。     

球形封头上结构不连续处凹坑极限载荷分析

针对不同尺寸的含凹坑半球形封头与圆柱壳体连接结构压力容器 ,采用有限元极限分析方法研究了结构不连续处不同位置凹坑的极限载荷 ,得到了边缘应力效应对极限载荷几乎没有影响的结论 ,为含体积型缺陷的此类结构压力容器的安全评定提供指导。对有限元极限分析方法的正确性进行了实验验证 ,证明使用 5倍弹性斜率法求取极限载荷是合乎实际且偏于安全的     

高压管汇的检测及安全评价技术研究

鉴于传统检测方法的不足,研制了一种基于磁记忆检测原理的高压管汇直管便携式检测仪。介绍了高压管汇磁记忆检测及评价方法流程,对含典型缺陷的高压管汇进行磁记忆检测,对其剩余强度进行分析,建立了磁记忆检测信号与剩余强度的评价指标。分析结果表明,磁记忆检测信号值与高压管汇的缺陷类型、缺陷尺寸参数具有明显的相关性;检测信号可以较好地反映缺陷尺寸的变化;高压管汇的缺陷类型、缺陷尺寸参数与其剩余强度存在一定的定量关系,可据此关系建立高压管汇的检测评价标准;该研究内容可为高压管汇的定量化安全评价提供一种新思路。     

弯管塑性极限载荷分析

利用Von-Mises屈服准则,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩与扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或3个载荷共同作用下的塑性极限载荷.有关实验验证了理论的正确,为充分挖掘弯管的塑性极限承载能力提供了理论依据,也为研究有缺陷弯管塑性极限载荷提供了方法.     

轴向斜接管内压容器爆破压力的预测

接管是容器必不可少的结构,在接管部位由于开孔产生应力集中,加之与接管的连接处发生边缘效应,使得该部位的应力分布相当复杂。对3台具有不同结构尺寸的轴向斜接管内压容器进行水压爆破试验,并采用静态非线性有限元法对3种模型的爆破压力及失效位置进行了预测分析,并与试验结果做比较。比较结果表明:(1)开孔结构削弱了结构的强度,降低了容器的承载能力;(2)有限元预测得到的爆破压力与试验及理论计算所得的爆破压力比较接近;(3)带轴向斜接管内压容器的等效应变最大节点都位于筒体和接管相交的锐角侧。