相互作用腐蚀管道剩余强度评价方法对比研究

目的分析现有腐蚀评价规范对相互影响腐蚀管道剩余强度计算的适应性,筛选合适的相互影响腐蚀管道剩余强度评价规范。方法介绍了ASME B31G—91、修正的B31G、ASME B31G—2009/2012、RSTRENG方法、DNV-RP-F101方法以及PCORRC方法等七种相邻腐蚀相互作用认定准则以及相互作用腐蚀评价方法,应用实验数据分析了各评价方法的适应性。结果 ASME B31G—91、修正的B31G、ASME B31G—2009/2012、RSTRENG方法大多以临界轴向间距为依据,超过临界轴向间距时,相邻腐蚀不发生相互影响,但未给出相邻腐蚀相互影响的评价思路或影响方式。DNV RP-F101标准明确提出了相邻腐蚀相互影响准则,并给出了相互影响腐蚀评价思路。PCORRC方法未明确给出相互影响腐蚀评价思路。结论上述七种腐蚀评价规范均以单腐蚀管道为研究基础,更适合评价单腐蚀缺陷管道,评价相互作用腐蚀缺陷过于保守,并且相邻腐蚀缺陷相互作用准则过于简单,未完全反映相邻腐蚀缺陷相互作用机理。相比而言,DNV-RP-F101方法较其他评价方法的计算结果更准确,保守性更低。     

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。     

双腐蚀缺陷管道剩余强度计算方法

目的建立低保守性双腐蚀缺陷管道剩余强度的计算方法。方法利用非线性有限元分析的数值仿真方法,对含有双腐蚀缺陷管道剩余强度进行分析,并验证了分析方法的可靠性。计算了轴向间距对带有相同腐蚀缺陷深度、长度,不同腐蚀缺陷深度、长度,以及具有不同环向间距或不同轴向间距的交叉位置双腐蚀缺陷管道失效压力的影响,首次提出了双腐蚀缺陷相互作用系数的概念,并将其应用到双腐蚀缺陷管道失效压力的计算中。结果当轴向间距超过一定数值时,双腐蚀缺陷因相互作用而消失,只有在轴向间距非常小或两轴向腐蚀接触时,双腐蚀缺陷才有可能达到或接近完全相互作用。在相互作用范围内,双腐蚀缺陷的相互作用随轴向间距呈对数关系变化。当双腐蚀轴向投影完全重合时,腐蚀环向间距对双腐蚀缺陷相互作用的影响不大;当双腐蚀轴向投影未完全重合时,环向间距对双腐蚀缺陷相互作用的影响不可忽略。当双腐蚀缺陷之间存在一定环向间距时,双腐蚀缺陷的相互作用随轴向间距先增大后减小。结论提出的相互作用系数概念能够解决交互影响双腐蚀缺陷管道失效压力的计算问题。     

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.      

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。     

腐蚀缺陷管道风险评估有限元模拟研究

腐蚀缺陷的破裂是管道的主要失效形式。通过建立实体单元并考虑几何非线性和材料的非线性,采用线弹性有限元模型对腐蚀缺陷管道参数进行了计算和分析。通过对模型上不同形状和位置的缺陷进行模拟,设定不同的压力条件和缺陷处管壁的厚度,分别计算出在每个压力情况下不同厚度时缺陷处强度值,得出腐蚀缺陷管道内压、缺陷厚度与缺陷处应力三者之间的关系,进而对腐蚀缺陷管道进行初步的风险评估。     

基于等效形状的不规则缺陷管道失效压力评估方法

目的 提高不规则缺陷管道失效压力评估效率和预测结果的准确度。方法 采用实体有限元模型对不规则形状缺陷管道的失效压力进行了实例研究。有限元模型由1个浅腐蚀缺陷和1个深腐蚀缺陷组成,其中深腐蚀缺陷包含在浅腐蚀缺陷内。分析了深腐蚀缺陷的长度和深度对不规则形状缺陷管道失效压力的影响。根据缺陷深度剖面的不规则性,将缺陷分为3类,第1类缺陷的不规则度为1≤d/dave<1.2,该类型缺陷的轴向投影形状可以等效为矩形;第2类缺陷的不规则度为1.2≤d/dave≤1.5,该类型缺陷的轴向投影的等效形状介于矩形和抛物线之间;第3类缺陷的不规则度为1.5相似文献   

复杂腐蚀缺陷对管道损伤失效的特性研究

腐蚀是危害管道性能和影响运输安全的重要因素。采用有限元软件建立复杂矩形和圆形两类腐蚀缺陷管道模型,通过全尺寸爆破试验数据对模型进行验证。分析复杂矩形腐蚀缺陷的长度比、宽度比、深度比和复杂圆形腐蚀缺陷的半径、深度对管道失效行为的影响,基于数值分析结果对管道完整性进行综合评价。结果表明：模型误差为4.2%~4.6%,低于试验误差;两类复杂腐蚀缺陷区域应力均呈对称分布,环向应力均大于轴向应力;复杂矩形腐蚀缺陷的深度比对失效压力影响最大,宽度比最小;当长度比达到0.5后,管道失效压力稳定在9.5 MPa;复杂圆形腐蚀缺陷的浅腐蚀深度对管道性能影响更为明显;轴向力对管道失效压力影响较小。     

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。     

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。     

核反应堆压力容器的辐照脆化与延寿评估

核反应堆中辐照导致压力容器钢脆化使韧脆转变温度(DBTT)升高,从而危及压力容器安全运行,最终导致反应堆寿命终止.本文简要介绍了压力容器钢辐照脆化机制、在役反应堆的安全性监测、模拟预测DBTT的升高和反应堆延寿评估.     

低压差压调压一体化反重力铸造装备技术研究

低压铸造、差压铸造及调压铸造等反重力铸造装备技术已在实际生产中得到广泛应用,但多数此类设备功能单一,无法在同一台设备上实现多种功能。本文作者通过对设备主体、多功能气路控制系统、电控系统的结构设计,以及高性能数字式组合阀及相关控制软件等关键技术的研发,完成了低压铸造、差压铸造及调压铸造一体化反重力铸造装备技术的研究。生产实践证明,该装备技术不仅可满足多元化铸件产品的研制与生产,且具有压差控制精度高、操作安全可靠等特点。     

基于μC/OSⅡ汽车胎压监测系统的设计

基于Cortex-M3 ARM和μC/OSⅡ实时操作系统,设计了能提供多任务运行的汽车胎压监测系统。该系统能采集温度、气压等参数,通过小波变换进行分析处理,能实时、准确地反映出汽车胎压情况,可为汽车的正常安全行驶提供一定的保证。     

钢轨气压焊的回火研究

气压焊是钢轨现场焊接的主要方法之一.新型的移动式气压焊轨机具有焊接质量稳定、焊接速度快、自动化程度高、无油烟环保的优点,适用于新线和既有线的工地、桥梁、随道轨道铺设施工工程单元焊、锁定焊复杂工况.回火是气压焊氧、乙炔混合气体燃烧特有的现象,如何避免回火对提高移动式气压焊轨机焊接效率有很大影响.在分析移动式气压焊轨机气路...     

直喷汽油发动机高压油管耐压能力检测系统设计

直喷汽油发动机由于需要以高压向缸内喷射油雾,因此生产和检测能够满足向发动机输送高压燃油的高压油管的系统设备,是保证发动机安全运行的必要手段。参照国家行业标准JB/T 6014-2011 《柴油机高压油管组件技术条件》以及制造厂商所提出的质量检测要求,设计了以中性水介质进行加载的检测系统,可用于发动机高压油管部件耐压试验,可输出最高75 MPa高压。配套适宜的工装夹具(胎具),此系统也可对其他种类的用于液体输送的金属管、液压胶管、压力容器等进行强度、压力、密封等性能试验,具有一定的通用性。     

卡瓦悬挂器密封失效与改进研究

研究卡瓦悬挂器密封结构失效案例,对卡瓦式套管悬挂器悬挂能力和密封结构的工作特性进行有限元计算,分析卡瓦悬挂器密封结构经常发生失效的主要原因。为了克服卡瓦悬挂器结构存在的缺陷,提高井口悬挂器承载能力和密封性能,设计一种新型芯轴式悬挂器,并进行了压力和承载实验测试。经过试验前后拆卸对比,得到悬挂器和四通的变形在安全范围内;球形密封钢圈受压后产生变形为平面状,密封宽度较大,表明密封性能良好;试压过程中,随着载荷的增加,试验台仪表和百分表的位移量变化较小。因此,试压测试表明该新型悬挂器可以承受140 MPa的高压压力作用,最后在现场得到应用,效果良好。     

风机叶片刹车可靠性的微机测控系统

本文所介绍的电液系统由液压作动和计算机控制两部分组成，在风力发电机叶片叶尖气动刹车机构的可靠性测试中，用以检测刹车机构在寿命期内的可靠性。     

轧机电机润滑系统的改造

轧机电机高低压润滑系统运行以来,故障频繁发生,对设备的安全运行形成潜在隐患。重点分析高低压润滑系统故障产生的原因,给出电机润滑系统的技术改造方案。该方案投入使用后,系统运行稳定,停机时间明显减少,各项技术指标均达到运行要求。     

数控缠绕机闭环压力控制系统开发与研究

缠绕压力是保证复合材料缠绕制品质量的关键物理参数,在分析目前液压开环压力控制系统优缺点的基础上,结合气压传动的特点开发一套数控布带缠绕机闭环压力系统,并对其中各元器件选择原则进行研究,在实际应用中,该压力控制系统的动静态性能非常稳定,控制精度比较高.     

Permeability of coating in the lost foam casting process

This study measured the pressures developed during a filling experiment using molten grey iron in the lost foam casting (LFC) process. The measured pressures included back pressure and permeable pressure. The back pressure is created in-mould from the metal-foam interface. The permeable pressure was measured on the mould side of the coating, when gases introduced from the decomposing EPS were permeating through the coating. The permeable pressure reflected the permeability of the coating while filling molten iron. Variables, which included particle sizes, types of binders, weight per cent of binder in coatings, influenced the permeability of coating at room temperature and at casting temperature.

Coatings made from flaky alumina developed a greater total length of pore channels than those made from angular silica. Increasing the particle size of the refractory increased the permeability of the coating at room temperature. The highest permeable pressure was measured when the particle size was 74 μm and acrylic resin was used as a binder. The optimum binder content was less than 1% for flaky alumina and acrylic resin binder. The optimum coating thickness was less than 0.5 mm to develop a maximum permeable pressure associated with a minimum back pressure in the mould.