腐蚀管道可靠性分析研究

油气管道的设计、敷设、维护与使用是一项整体性系统工程。其中油气管道在一定运行年限后会因为环境与人为因素影响存在腐蚀、穿孔等安全隐患。所以腐蚀管道的可靠性分析具有工程与安全的双重意义。为了研究腐蚀管道可靠性分析办法,通过对管道剩余强度、剩余寿命的预测和动态分析数学模型三种不同手段进行综述。系统对比分析各方法的差异性。     

油气管道腐蚀安全评价方法的对比

为了避免石油和天然气输送管道的腐蚀损坏,对比研究传统的ASME B31G规范、修正的ASME B31G规范、PCORRC方法、DNV RP-F101规范和AGA NG-18方法5种油气管道腐蚀安全评价方法,考察流变应力和膨胀系数对油气管道安全评价的影响,利用这5种油气管道安全评价方法对不同强度等级油气管道进行剩余强度的计算,并与爆破压力进行对比,分析其保守性和准确性。结果表明:随着管线钢级数的不断提高,用不同方法计算出的流变应力之间的差值不断减小;对于短腐蚀缺陷,膨胀系数对安全评价结果影响较小,对于长腐蚀缺陷,修正的ASME B31G规范和DNV RP-F101规范对剩余强度的评估更合理准确;传统的ASME B31G规范计算结果最为保守;修正的ASME B31G规范保守性大大改善,而且准确性高,稳定性好,特别适合于低中强度油气管道的安全评定;PCORRC方法和DNV RP-F101规范不适合进行低强度钢和高强度钢的安全评定;AGA NG-18方法适用于高强度钢的安全评定。所得结论对于油气管道腐蚀安全评价有着重要的参考意义。     

预测压力管道腐蚀剩余寿命的可靠性方法

分析认为压力管道的腐蚀最大深度符合I型极大值分布 ,建立了腐蚀剩余寿命与腐蚀速率及变异系数、腐蚀裕量与可靠度之间的定量关系 ,得到确定腐蚀剩余寿命的计算公式。利用实测统计数据进行实例计算 ,结果表明 :本文方法比现有腐蚀剩余寿命计算方法更科学和更合理。     

高钢级油气管道剩余强度评价方法研究

以X70、X80、X100高钢级油气管道为研究对象,利用ASME B31G标准、RSTRENG标准、DNV RP-F101标准、PCORRC标准、LPC-1标准、SHELL92标准六种剩余强度评价方法对其迚行剩余强度预测,并与爆破压力比较,分析不同评价方法在高钢级油气管道中的保守性和准确性。结果表明:对于X70和X80高钢级油气管道,随着缺陷深度的增大,剩余强度呈减小的趋势;对于X100高钢级油气管道,随着缺陷长度的增加,剩余强度呈减小的趋势;DNV RP-F101标准预测结果变化幅度小,集中性好,准确性优,最适合含腐蚀缺陷的X70、X80、X100高钢级油气管道的剩余强度评价。所得结论对于高钢级油气管道的腐蚀与防护有一定的指导意义。     

含腐蚀缺陷管道的剩余强度评价方法

受国内油气管道管理水平和管道运行外部条件的制约,在役管道存在腐蚀缺陷的情况较为普遍。对含腐蚀缺陷管道进行剩余强度评价是管道完整性管理的一项重点研究内容,介绍了目前国际上应用最广泛的两种剩余强度评价准则(ASME B31G和API 579),并结合国内某天然气管道腐蚀缺陷分布情况,分别应用两种评价方法计算确定了管道的最大安全工作压力,为成功实施管道的升压计划提供了数据参考。     

油气长输管道腐蚀检测及强度评价

对油气长输管道的腐蚀的类型、腐蚀的因素、腐蚀的特点进行了全面的分析,深入的阐述长输管道剩余寿命预测的基本原理。根据不同的腐蚀程度,建立基于电化学腐蚀机理的剩余寿命检测模型和腐蚀率模型,相结合剩余强度的接受准侧,对腐蚀的程度进行校准,最终确定长输管道剩余"寿命"。     

在役输油管道剩余寿命的预测

油气长输腐蚀管道剩余强度评价的目的就在于研究缺陷是否能在某一操作压力下允许存在,以及在某一缺陷下允许存在的最大工作压力,从而科学地指导管道的维修计划和安全生产管理。本文基于此,分析油气长输管道的腐蚀特点与腐蚀影响因素,然后概述腐蚀寿命预测技术,继而提出腐蚀管线剩余寿命预测技术,包含了均匀腐蚀缺陷剩余寿命预测和点蚀缺陷剩余寿命预测,从而为实际提供必要的借鉴和依据。     

基于可靠度理论的腐蚀缺陷管道安全评估方法研究

介绍了ASME B31G—1984、ASME B31G—1991、DNV-RP-F101和C-Fer剩余强度评估方法,基于应力-强度干涉的可靠度理论,建立管道运行压力与承压能力之间的极限状态函数,并分析不同参数的敏感程度。结果表明,DNV-RP-F101准则预测的管道剩余强度结果均方根误差最小,决定系数最大,其结果更为准确;当管径大于273 mm,壁厚小于9 mm,腐蚀深度大于4 mm,腐蚀速率大于0.3 mm/a时,参数对管道可靠度的影响较大,而抗拉强度对管道可靠度的影响不大;该管道在中、高风险区域对应的剩余寿命分别为18a、8a。研究结果可为提高管道完整性管理水平提供实际参考。     

天然气管道腐蚀检测及剩余强度探索

油气管道的腐蚀与防护一直是油气集输开采行业长期以来需要解决的问题,管道的腐蚀检测和腐蚀分析,对油气开采安全具有重要的意义。三维光学扫描技术可实现物体的非接触测量,也能实现从实际物体到几何模型的逆向转换,具有测量精度高、测量速度快等特点。探索了三维光学扫描技术应用于天然气集气站工艺管道腐蚀形貌检测和数据处理的可行性。结果表明,管道腐蚀检测可以获得直观精确的腐蚀形貌信息,通过数据处理,得到的结果也可为管道剩余强度计算提供更为科学的数据支持。     

腐蚀管道非开挖修复中相关项管道强度评估和计算方法探讨

对腐蚀严重的污水管道进行非开挖修复具有诸多优势,在工程中得到了广泛的应用。腐蚀管道采用非开挖修复技术实施修复,涉及腐蚀管道剩余强度评估方法和计算方法、CIPP内衬管结构强度设计计算方法、复合管道强度计算方法。这几项管道强度的科学评估和计算,可为非开挖管道修复工程设计提供理论依据。     

含缺陷压力管道模糊失效概率的分析计算方法

应用模糊随机概率理论,在同时考虑压力管道评定参数的随机性和失效模式模糊性的基础上,指出含缺陷压力管道的失效概率实际上是一个模糊随机概率,进而提出了计算含缺陷压力管道模糊失效概率的方法。这种方法与仅考虑参数的随机性相比,更科学合理、更符合工程实际。     

一条含未焊透缺陷压力管道的强度分析与安全评定

采用有限元方法对一条含未焊透缺陷的压力管道进行了强度分析与安全评定.结果表明,焊缝存在的未焊透缺陷不影响管道的安全运行.     

钢制工业管道材料基本许用应力的确定

要对管道元件进行强度计算,首先就要确定管道材料的许用应力。而管道许用应力是在确定了管道材料的基本许用应力后,乘以质量系数所得的值。这里的质量系数是指材料(焊管、焊接管件)的纵向焊接接头质量系数或是铸件质量系数。本文表述的是《工业金属管道安全技术规范》对钢制管道材料的基本许用应力的确定方法。     

钢制压力容器与管道腐蚀裕量的可靠性设计

从分析介质和环境对钢材的最大腐蚀深度入手,应用可靠性设计方法,通过数学模型、参数估计,建立了腐蚀裕量与腐蚀速率及变异系数、设计年限、可靠度之间的定量关系,得到了确定腐蚀裕量的计算公式,并列举了实际算例。结果表明,钢制压力容器与压力管道的最大腐蚀深度属于I型极大值分布。     

陶瓷及玻璃力学性能评价的一些非常规技术

介绍了陶瓷、玻璃等脆性材料力学性能评价的一些非常规技术,包括:脆性材料的损伤容限、层状材料和镀膜材料的力学性能和界面强度测试、材料表面局部强度的非破坏性测试,弹性模量和能量耗散能力的估评、残余痕迹预测材料性能等。这些方法可以对服役中的构件进行在线测试和可靠性预测,为陶瓷及玻璃等脆性材料的工程应用和安全检测提供了一些简易的评价手段。     

Improvement of strength and reliability of ceramics by shot peening and crack healing

In this study we propose a new method for improving the surface strength and reliability of ceramics that combines shot peening with crack-healing ability. We used Si₃N₄/SiC composite ceramics with high crack-healing ability and subjected the specimens to shot peening and crack healing. To evaluate the effect of our method, we investigated the residual stress after shot peening and crack healing and examined the specimens’ mechanical properties, including apparent fracture resistance, contact strength and bending strength. We found that shot peening and crack healing is effective to increase apparent fracture resistance, contact strength and bending strength.     

Pressure pulsations in the piping of reciprocating pumps

Pressure pulsations in hydraulic systems, generated by reciprocating pumps, can cause serious problems with regard to plant safety and reliability. In particular, fatigue problems arise in high-pressure piping systems. The available knowledge is not sufficient for an accurate computation of pressure peaks in the piping of reciprocating pumps. A number of calculation models are available which, however, neglect both fluid compressibility and friction. This contribution presents a calculation method which allows a precise modelling of various pump installations. Comparison of calculated and experimental data shows a good agreement and provides a validation of the computational model.     

含缺陷压力管道可靠性研究进展

对国内外关于含缺陷压力管道可靠性的研究进行了总结 ,分析了其局限性 ,进而提出了今后的研究方向。     

农业灌溉用UPVC管道系统胶粘剂的研制

根据西北地区农业节水灌溉施工条件,研制了适合高寒、高温等野外条件施工使用的UPVC管道系统用胶粘剂,并总结了配方调整方法,该胶粘剂具有生产工艺简单安全、成本低、粘结速率快、粘结强度高等特点,更适用于节水灌溉工程施工条件。     

波导杆辅助声发射检测承压管道泄漏实验研究

在实验室将3根波导杆焊在实验用承压管道上,建立了声发射检测系统。通过对承压管道泄漏过程的声发射在线监测,分析了在不同压力、不同泄漏孔径情况下,波导杆上传感器所接收的信号幅度的规律,得出了波导杆可以应用于特殊工况下管道气体泄漏声发射检测的结论。