核电厂高压缸抽汽管线疏水管道焊缝泄漏原因

某核电厂高压缸抽汽管线疏水管道气动调节阀后的弯头焊缝发生泄漏,通过宏观形貌和显微组织观察、断口形貌分析、振动与应变测试等方法对焊缝进行了失效分析。结果表明:气动调节阀的间歇性开启与关闭使焊缝产生较大的交变应力,应力超过焊缝的疲劳强度,导致疲劳开裂,焊缝中的残余拉应力促进了裂纹扩展;在气动调节阀回路上外加一条疏水管道旁路,将间歇性疏水改为连续疏水,可有效避免此类失效的发生。     

渣油加氢汽油管线开裂成因的研究

本文通过输油管线不锈钢弯头在试车过程中的失效分析,对弯头开裂成因进行试验研究。试验结果表明,弯头母材上的大多数裂纹是成形时的制造缺陷,沿该缺陷扩展的裂纹有Ｃｌ＾－应力腐蚀的促进作用。     

某燃气站场弯头泄漏原因分析

在某燃气站场投产前的试压过程中,发现一处弯头外弧侧管体出现纵向裂纹,导致试压泄漏。通过力学性能检验、组织分析、扫描电镜分析及能谱分析,讨论了该弯头失效原因。分析结果表明,弯头中的疏松缺陷是造成弯头开裂的主要原因。其中,弯头中的疏松缺陷起源于原材料在冶炼过程中存在的夹渣,因后续工艺未能及时发现和清除,在弯头成型过程中裂纹缺陷恶化,因此在很小水压强度试验压力下裂纹起源于弯头内表面,主裂纹沿晶界间疏松缺陷向心部开裂扩展,主裂纹两侧及尖端周围有沿晶开裂二次裂纹,最终部分裂纹贯穿整个壁厚,发生了泄漏事故。     

化工管线弯头裂纹缺陷失效评定

运用有限元方法及R/H/R6第4版失效评定图对一化工管线弯头表面裂纹缺陷进行了失效评定,并通过逆向迭代方法,给出了允许的裂纹尺寸。结果表明:弯头基于第三强度理论的当量应力强度最大位置位于其外弧面内壁,目前的裂纹尺寸是安全的;给出的允许裂纹尺寸可以指导管线后续的检维修工作。     

制氢转化炉下集合管焊口开裂失效分析

本文采用多种分析技术,对制氢转化炉辐射出口集合管焊口开裂进行失效分析。结果表明：焊缝组织存在热裂纹和凹坑缺陷,开裂位置附近持久载荷组合工况下轴向应力超过限制许用应力。在轴向应力的作用下,焊缝组织中柱状晶间存在的热裂纹扩展,导致管壁发生撕裂。     

合成氨压力管线开裂失效及挠曲变形分析

某公司合成氨装置转化炉与预转化炉之间的一段压力管线,在投用两年后在弯头与直管连接焊缝处发生开裂失效,并且这段压力管线中8根上集气管运行约3个月后端部发生了不同程度的挠曲变形.针对以上两种情况,对发生开裂的压力管线和发生挠曲变形的上集气管压力管线进行了详细的有限元计算和分析,了解管线发生开裂的缘故,查明管线发生挠曲变形的原因,提出改进的措施和建议,并得到了一些有意义的结论.     

加氢裂化装置排凝管裂纹分析及控制措施

借助无损、宏观、化学、金相、断口扫描、能谱等检测方法,对发生的两起加氢裂化装置管线排凝管(由0Cr18Ni9Ti制作)焊接区破裂损伤性质、特征、成因等进行试验分析。结果显示,破坏主要由Cl-引发的应力腐蚀开裂造成,H2S对开裂过程起促进作用;介质中含Cl-和H2S,并存在局部富集,是诱发应力腐蚀开裂的关键因素;外部条件(管线焊接区外保温材料被含较多Cl-的水液较长时间浸湿)也不可忽视;较高焊接残余应力和较宽敏化区范围,导致裂纹主要在焊缝区和加强管嘴侧扩展。并给出了相应的控制与处置措施。     

乙二醇装置T530零效蒸发器的失效分析

通过材质分析、金相检验等理化检验方法,对T530零效蒸发器裂纹的微观组织、断口形貌、腐蚀产物等进行了分析。结果表明,T530零效蒸发器在富含氯、氧的环境中,在介质和拉应力作用下,发生了氯化物应力腐蚀开裂,氧加快了氯化物应力腐蚀开裂;由于其工艺特点,决定了奥氏体不锈钢制T530零效蒸发器发生氯化物应力腐蚀开裂是不可避免的。     

加氢管线泄漏原因分析

采用宏微观形貌分析、渗透探伤、化学成分分析、显微组织分析、力学性能测试、EDS微区成分分析等手段,分析了20钢加氢管线泄漏的原因。结果表明:20铜加氢管线泄漏是因为管材存在锻造裂纹,该裂纹在焊接残余应力和工作应力的作用下扩展,同时管材内表面局部冲刷腐蚀减薄也加快了锻造裂纹的扩展,最后导致开裂。     

碱液法兰开裂失效原因分析

针对某生物化工装置碱液泵出口不锈钢法兰开裂失效试样,从宏观和无损检测、材料化学成分分析、断口扫描电镜分析、金相分析等进行分析。结果表明,金相组织内存在棉絮状铁的氧化物,严重损伤了材料的连续性,法兰材质中碳含量偏高,导致法兰整体硬度偏大、焊缝与法兰连接区域硬度分布不均匀进而引发受力不均,法兰在变径处未进行圆弧过度,当开停车期间法兰受到突变载荷时,该处受到的载荷进一步集中致使裂纹产生,由于该区域属焊接热影响区,残余应力会导致裂纹扩展,最终导致法兰开裂失效。     

泵源与机体共同激励下液压管路振动特性

车辆液压系统在工作过程中会受到车体振动与泵源液压脉动双重激励的影响,对压力波的传递及管网的振动产生重要影响。针对车辆液压系统泵源激励和车辆机体激励产生的振动进行分析,研究多源激励下管路的振动规律及压力波的传递规律。首先对泵源与机体共同激励下管路振动的计算方法进行了分析,将流体域动力学方程与固体域动力学方程进行组合,建立了流固耦合的总体动力学方程,然后对方程进行离散求解。基于理论推导,采用数值模拟的方法对液压管路的振动进行了分析,研究发现,液压系统在泵源谐波激励下的振动响应表现为宽频域的强迫振动,其谐波频率与泵源流体压力脉动频率保持一致,当泵源产生的压力脉动频率与液压管路的固有频率接近时,会激起管路结构大幅度共振响应。     

压裂泵泵头体弹性有限元分析

重点介绍了压裂泵泵头体在同一内压作用下,各处发生的塑性变形和产生的残余应力的大小是不一样的,利用ANSAYS软件试算的方法确定泵头体的弹性极限压力,获得了泵头体在小于弹性极限内压的压力作用下的有限元弹性模拟模型,从而发现压裂泵泵头体的危险部位在缸腔和阀腔相贯部位,能够很好地解释现场发生的泵头体开裂现象.     

影响管线钢应力腐蚀破裂的力学和材料因素

介绍了有关管线钢应力腐蚀破裂（SCC）的类型及特点，重点阐述了影响管线钢SCC的力学和材料因素。在力学方面，分析了管线的最大运行应力、压力波动R值（最小和最大压力的比值）、残余应力以及应变速率对SCC的重要影响。在材料方面，介绍了不同钢级管线钢的化学成分和显微组织，并对不同SCC形式下，材料的化学成分、显微组织对SCC行为的影响进行了讨论。     

泵阀箱材质自增强与疲劳强度研究

以内壁带“Ｖ”型缺口的厚壁圆环为对象,对两种高压泵阀箱常用钢４３ＣｒＮｉ２ＭｏＶａ、４２ＣｒＭｏＡ在自增强处理前后的疲劳寿命进行了理论分析与实验研究。首先用弹塑性有限元法计算了自增强后所形成的残余应力,发现自增强处理后在缺口根部所形成的残余应力有一最大值,有明显的残余应集中现象。     

含腐蚀缺陷弯管的极限载荷分析

应用有限元分析软件ANSYS对含腐蚀缺陷弯管在内压载荷作用下进行有限元分析。分析中考虑了材料非线性和几何非线性的影响,并根据Binfu失效准则,计算分析出弯管不同缺陷尺寸对弯管极限载荷的影响、弯管缺陷处的应力分布状态以及缺陷处随内压改变而变化的应力应变图。根据腐蚀区的应力应变图,对模型的塑性极限载荷压力进行预测,得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律。     

高速磁悬浮鼓风机系统模型改进与实验

针对传统Greitzer风机模型对本研究对象不适用的问题,提出了一种以电机转速作为控制量,以管道出口压力作为控制对象的风机管道改进模型。相比于原Greitzer模型,改进模型考虑了实际应用中的弯形管道,计算弯管处局部压力损失,并且考虑了原模型中忽略的管道沿程压力损失,在计算管道出口压力时更加准确。通过实验与模型理论计算数据对比,对模型的有效性和准确性进行了验证。经数据分析,管道出口压力在中、高压输出阶段,相对误差分别在±3%和±1%以内。将改进模型和不考虑管道压力损失模型计算结果相对比,模型精准度提升了±1%。     

Theoretical analysis and experimental verification on valve-less piezoelectric pump with hemisphere-segment bluff-body

Existing researches on no-moving part valves in valve-less piezoelectric pumps mainly concentrate on pipeline valves and chamber bottom valves, which leads to the complex structure and manufacturing process of pump channel and chamber bottom. Furthermore, position fixed valves with respect to the inlet and outlet also makes the adjustability and controllability of flow rate worse. In order to overcome these shortcomings, this paper puts forward a novel implantable structure of valve-less piezoelectric pump with hemisphere-segments in the pump chamber. Based on the theory of flow around bluff-body, the flow resistance on the spherical and round surface of hemisphere-segment is different when fluid flows through, and the macroscopic flow resistance differences thus formed are also different. A novel valve-less piezoelectric pump with hemisphere-segment bluff-body （HSBB） is presented and designed. HSBB is the no-moving part valve. By the method of volume and momentum comparison, the stress on the bluff-body in the pump chamber is analyzed. The essential reason of unidirectional fluid pumping is expounded, and the flow rate formula is obtained. To verify the theory, a prototype is produced. By using the prototype, experimental research on the relationship between flow rate, pressure difference, voltage, and frequency has been carried out, which proves the correctness of the above theory. This prototype has six hemisphere-segments in the chamber filled with water, and the effective diameter of the piezoelectric bimorph is 30mm. The experiment result shows that the flow rate can reach 0.50 mL/s at the frequency of 6 Hz and the voltage of 110 V. Besides, the pressure difference can reach 26.2 mm H20 at the frequency of 6 Hz and the voltage of 160 V. This research proposes a valve-less piezoelectric pump with hemisphere-segment bluff-body, and its validity and feasibility is verified through theoretical analysis and experiment.     

弯管冲蚀失效流固耦合机理及数值模拟

针对流体输送管道失效研究中存在的问题,主要研究腐蚀与流体流动的交互作用对管道冲蚀破坏的作用机理。建立流固耦合数理模型,推导出在任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler, ALE)描述下的粘性流体N-S方程和腐蚀产物保护膜固体区域的控制方程,分析管壁边界层多相流介质流动与腐蚀产物保护膜破损之间的耦合作用。以弯管的冲蚀失效为例,结合弯管的结构特性、多相流的物性参数,运用ANSYS有限元分析软件,采用物理环境顺序耦合法进行流固耦合数值模拟,分析管壁腐蚀产物保护膜的变形程度和受力状态,判定弯管冲蚀破坏的危险区域和失效趋势;现场测厚数据与仿真计算结果基本吻合,验证仿真计算的可靠性和可行性,该方法可用于管道输送系统的风险预测、安全评估和工艺改造。     

空间Z形管路液-固两相流冲蚀特性分析

空间Z形管路是油气开采过程典型的结构形式,在工程作业中受到高压高速液-固两相流的作用,容易导致管路系统产生冲蚀磨损失效。基于液-固两相流冲蚀磨损理论,选取合适的冲蚀磨损理论模型,讨论了流速、颗粒直径、质量流量、黏度以及重力等不同流体参数对管路系统弯头处的冲蚀磨损情况。结果表明:管路弯头处的冲蚀区域受内流场的影响存在明显差异,出口端弯头处的最大冲蚀率大于进口端弯管端。流速、颗粒直径、质量流量与整体管路最大冲蚀率呈正相关关系,黏度与整体管路最大冲蚀率呈负相关关系。分析了不同工况下空间Z形管路的冲蚀特性,获得了流体参数对管路冲蚀的影响规律,为工程实际复杂管路系统冲蚀磨损寿命预测提供技术参考。     

液压发电系统压力脉动仿真研究

液压系统所具备的柔性二次能量转换的优势使液压发电技术成为当前新能源发电领域的热门,但是液压系统的动态特性及脉动特性对整个发电系统的工作性能、工作精度和稳定性等都具有重要影响.以液压发电系统为研究对象,基于AMESim建立了液压系统的动态仿真模型,系统研究了泵转速、系统压力和管道长度对系统压力脉动的影响规律,探讨了双泵并...