基于BP神经网络预测含腐蚀缺陷管道的极限压力

基于非线性有限元法,建立了含腐蚀缺陷管道极限压力计算的数值模型,并使用现有试验数据验证模型的准确性。根据正交试验组合,综合考虑管径,壁厚,腐蚀缺陷深度、长度、宽度对管道极限压力的影响,并在此基础上给出了基于BP神经网络预测含腐蚀缺陷管道极限压力的方法。最终通过与实际工况参数结果对比表明,该方法的预测结果具有较高的准确性。     

管道环焊缝自动焊侧壁未熔合缺陷合于使用评定

基于有限元方法评价了X80钢管道环焊缝自动焊侧壁未熔合缺陷的缺口效应,计算了含未熔合缺陷管道的极限应力,分析了未熔合缺陷长度变化对管道结构损伤与极限应力的影响程度。研究结果表明：在未熔合缺陷高度为2.5 mm,长度25～55 mm的范围内,缺陷长度主要影响缺口损伤区内的应力分布,而对缺口损伤区范围无影响,管道的极限应力降低率较低。     

考虑多腐蚀缺陷作用效应的海底管道失效压力分析

目的研究多种腐蚀缺陷及多腐蚀缺陷间相互作用对管道失效的影响,提出考虑多腐蚀缺陷作用效应的管道失效压力计算方法。方法基于腐蚀缺陷压力管道全尺寸压力爆破试验数据,采用有限元方法分析含不同尺寸多腐蚀缺陷的管道失效压力,提出重叠腐蚀缺陷相互作用系数概念,并将其应用到重叠腐蚀缺陷管道失效压力的计算中。结果腐蚀缺陷间不同的轴向间距及环向间距均对多腐蚀缺陷相互作用有显著影响,从而影响管道失效压力。多腐蚀缺陷间相互作用存在临界范围,且不同腐蚀缺陷尺寸对其相互作用临界值影响不同。当管道存在"十"字形重叠腐蚀缺陷时,失效压力明显降低。重叠腐蚀缺陷顶层缺陷的几何尺寸是决定失效压力变化趋势的主要原因,即随着顶层腐蚀缺陷轴向长度及深度的增加,失效压力出现大幅降低;而随着顶层缺陷宽度的增加,失效压力下降趋势缓慢。结论腐蚀缺陷几何尺寸是影响管道失效压力及腐蚀缺陷间相互作用的重要因素,结合腐蚀缺陷间相互作用系数能够有效进行多腐蚀缺陷管道的失效压力分析计算。     

基于Mises强度准则的腐蚀缺陷管道评价方法

针对腐蚀造成管道承载能力降低的问题,研究了管道缺陷评价方法.基于形状改变比能强度准则(Mises 强度准则),推导了管道极限承载力的计算公式,采用ANSYS有限元仿真软件对理论计算得出的结果进行分析验证.建立了等深度方形腐蚀缺陷管道的有限元模型,针对不同几何参数的腐蚀缺陷,得出腐蚀缺陷深度、长度和宽度对缺陷管道极限承载力的影响规律.仿真结果表明,腐蚀缺陷深度是影响管道极限承载力的最主要因素,腐蚀缺陷长度到达某一特定值后对极限承载力的影响平缓,腐蚀缺陷宽度对管道极限承载力存在微弱的加强作用.     

碳纤维修复管道的水压试验以及模拟验证

针对碳纤维复合材料对含缺陷管道的修复能力,专门设计了水压爆破试验:在水压试验中管道加压破裂的位置并未出现在修复区内,且修复区内管道变形量较小。接着,对加压过程进行了有限元模拟,经过模拟验证发现,两者承受的极限压力基本一致,并且在极限状态下,修复区碳纤维复合材料的应力值未超过其拉伸破坏强度。最终通过对比得出:碳纤维复合材料能有效地修复管道缺陷,恢复缺陷处的承压能力。     

含体积型缺陷油气输送管道剩余强度评价软件开发及应用

介绍一种依据SY/T 6477—2014标准开发的含体积型缺陷油气输送管道剩余强度评价软件,并以某均匀腐蚀管线钢管为例,运用该软件对其含缺陷剩余强度进行评价。该软件的核心计算模块由均匀腐蚀缺陷评价模块和局部腐蚀缺陷评价模块组成;可逻辑判断缺陷类型及量化方法,计算均厚长度、管道最大允许工作压力、许用剩余强度因子以及管道降压后最大允许工作压力。该软件具有计算结果准确、易操作、响应速度快的优点。     

含缺陷压力管道的应力腐蚀断裂及其安全评定

在严重的腐蚀介质中，压力管道等含缺陷构件常常易于发生应力腐蚀脆性断裂.本文分析了应力腐蚀环境下临界应力强度因子KISCC的含义，给出了含缺陷构件的应力腐蚀失效判据为KI≤KISCC.在实际工程中，由于临界应力强度因子门槛值KISCC均通过实验方法来获取，给评定过程带来了一定困难且不便于推广应用.为此，本文推荐了一种简要的KISCC工程计算方法。结果表明：工程计算方法所得计算结果与实验测定结果有较好的吻合，可用于压力管道等含缺陷构件的安全评定.      

基于API579准则的含点腐蚀管道剩余强度分析

为了更加比较准确地评价含点腐蚀管道的剩余强度,从而科学合理地维护管道并提高管道的利用率,比较了几种评价点腐蚀管道的剩余强度的方法,得出API579的评价方法更适合用于点腐蚀缺陷管道评价的结论。以API准则为理论依据,对含有点腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了3个等级的评价,并且通过计算得到了在给定的点腐蚀缺陷下管道最大安全运行压力值,该压力值反映了含点腐蚀缺陷管道的承压能力,证明了API579标准评价含点腐蚀缺陷管道的剩余强度的合理性。     

采用失效评估图确定新建油气管道环焊缝断裂韧性的方法

油气管道现场环焊缝的断裂韧性是保障管道环焊缝安全的重要因素。我国以往根据工程实际做法主要参考管体焊缝韧性指标确定,缺少系统的推导计算。为合理确定该指标,本文采用断裂力学的计算方法,按照BS 7910,API 579标准中规定含缺陷金属结构失效评价原理,针对西三线中靖联络线工程设计采用的设计参数(管径、压力、钢级、壁厚)和执行的无损检测标准,分析了管道所承受的最大轴向应力和环焊缝极限容限缺陷尺寸,基于失效评估图(FAD)中的失效评估曲线,计算推导了管道环焊缝的断裂韧性指标CVN值。在计算基础上,结合对国内外标准的对比分析,确定了工程采用的环焊缝断裂韧性CVN值,对今后类似工程环焊缝冲击吸收功的确定具有重要指导作用和借鉴意义。     

以临界CTOA为参量的含裂纹管道极限压力有限元模拟

以裂尖张开角度(CTOA)为断裂参量，采用有限元方法，研究了含轴向穿透裂纹管道极限压力及影响因素。建立以材料临界CTOA为失效条件的极限压力预测模型。结果表明，只要采用合适模型以及恰当的单元尺寸，应用材料临界CTOA可以有效预测含穿透裂纹管道的极限压力一现有预测模型在小裂纹时严重低估管道承载能力，但对较大裂纹，则过高估计了极限压力，给管道安全带来隐患。