腐蚀管道剩余寿命及参数灵敏度分析

考虑腐蚀速率的影响,改进了计算腐蚀管道失效压力方程,建立了管道腐蚀剩余寿命预测的概率模型,采用重要抽样法对其进行模拟,并通过目标可靠度指标确定管道的剩余寿命,提出了一种新的管道腐蚀寿命预测方法,并对管道的各项参数进行灵敏度分析,讨论了这些参数变化对管道失效概率的影响,得出径向腐蚀速率为缺陷管道失效的主要因素.     

腐蚀管道剩余强度评价的基本方法

管道在长期的运行中不可避免会出现腐蚀，腐蚀缺陷的破裂是管道的主要失效形式。根据腐蚀管道的缺陷形貌将腐蚀分为均匀腐蚀、局部腐蚀和点蚀。采用双剪应力准则分析了腐蚀缺陷管道剩余强度的塑性极限承载能力，所建立的模型考虑了管道现场条件和室内爆破实验条件的差异，并提出了均匀腐蚀、局部腐蚀和点蚀管道剩余强度的分级评价方法和步骤，评价的精确性、评价所需数据资料的多少、评价人员的技能和完成评价分析的复杂性随级度的提高而增加。根据加拿大NOVA公司的爆破实验结果，可以验证该方法比美国ASME B31G和API579所推荐的方法更为接近于工程实际。     

锅炉省煤器炉管腐蚀及剩余寿命评估

结合余热锅炉省煤器的工况条件,用扫描电镜及EDS、X射线等方法分析省煤器炉管腐蚀原因.结果表明:其化学成份、抗拉强度、屈服强度、延伸率均符合标准要求,管材外表面局部腐蚀是因露点腐蚀造成,管材内表面受除氧水的作用均匀腐蚀.同时,根据实测的省煤器管壁数据得到腐蚀速率,计算省煤器管的剩余寿命.     

304不锈钢管道腐蚀情况研究及剩余寿命预测

通过宏观及金相观察、管材成份分析、机械性能试验及断口分析、管道剩余强度计算及应力校核等方法，分析研究了某304不锈钢管道的腐蚀倩况，确认其可以继续使用，并对该管道的选材提出了建议。     

蒸汽发生器炉管剩余寿命可靠性分析

通过对炉管材料高温性能分析，结合蒸汽发生器工况条件，综合考虑影响其寿命的腐蚀、温度、损伤等不确定因素，利用可靠性理论和方法，建立炉管剩余寿命的预测模型，对炉管剩余寿命进行可靠性分析。计算分析表明，腐蚀速率是影响蒸汽发生器炉管寿命的重要因素，提高蒸汽发生器炉管运行寿命首要工作是减少炉管的腐蚀。以油田多台在役蒸汽发生器为例进行计算，结果表明，该预测模型是正确的，符合实际的。计算软件的应用为蒸汽发生器的维修决策提供了科学依据，并大大地提高了油田生产效率。     

基于有限元分析的管道腐蚀缺陷生长预测模型

由于服役环境的影响,管线钢表面不可避免的会出现腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中,促进裂纹形核。基于有限元方法建立了用于预测腐蚀缺陷形貌发展的应力和电化学多物理场耦合模型。在模型中采用了变形几何和动态网格技术,用以研究X70管线钢在海泥模拟溶液中的应力腐蚀行为和腐蚀形貌随时间发展情况。结果表明,机械⁃电化学效应对应力腐蚀裂纹的形核具有重要作用;较小的腐蚀缺陷宽度使应力集中程度加大,电极电位负移,腐蚀速率增大;随着操作压力增大,腐蚀缺陷底部的管壁出现大面积的高应力集中区域,因腐蚀导致的金属损失面积增大。     

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ASMEB31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性．     

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ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性.     

基于电位矩阵法的金属管道腐蚀剩余厚度监测研究

针对目前电位矩阵法在坑蚀的情况下求解剩余厚度的精度仅为壁厚的±(10％～15％),并且要用经验系数修正的问题,在分析了监测区域在腐蚀前后的电流场的改变是产生坑蚀精度误差的主要原因的基础之上,提出了一种利用电阻网络的数学模型来计算坑蚀剩余厚度的方法.管道腐蚀可以等效为探针之间电阻值的变化,因此根据监测的金属管道上所布置的探针间距和数量来确定1个单层电阻网络,然后利用基尔霍夫定律计算出各个电阻在腐蚀前后的电流值,最后建立腐蚀前后电阻函数关系,将坑蚀时电流变化的因素消除,得到精度较高的剩余厚度值计算公式.有限元分析软件仿真和实际实验结果表明,新的坑蚀剩余厚度算法的精度可以达到壁厚的3％,且 不需要经验系数修正,验证了新算法的可行性.     

常减压装置的腐蚀检测及寿命分析

近年来,高硫高酸原油在炼化装置中被广泛使用,原油中的硫、酸等物质具有极强的腐蚀性,给设备的正常工作造成了巨大的安全隐患。通过超声测厚、宏观检查等手段对某套常减压装置进行了全面的腐蚀检查,结合现场拍摄的腐蚀形貌照片进行灰色度分析、腐蚀垢样成分分析;准确清晰地了解腐蚀发生、发展的影响因素。结合现场检测监测数据,计算该装置相应位置的腐蚀速率及剩余使用寿命。结合装置的运行周期,给出结论及腐蚀防护相关建议。     

加筋土结构（挡墙）有限元分析

采用了复合材料理论和有限元方法，对加筋土结构进行非线性分析，分析时把土体视为非线性单元，把筋带视为线性单元，为了研究筋、土之间的滑动性质，应用接点滑动单元，同时考虑了墙面位移、筋带变形的影响；计算值与模型试验实测值相吻合，表明该方法正确有效。     

基于ANSYS的跨越管道的有限元分析

为了研究有固定墩单管直接跨越管道在自重及内压作用下的受力情况,利用有限元分析软件ANSYS 对管道进行了有限元分析,并通过改变同一跨越管道的跨长和管道外径,进行了数值模拟分析。通过分析,找出了 有固定墩单管直接跨越管道的应力集中点及管道失效点。结果表明,随着跨长的增加,管道自重和内压对跨越管道 的应力和应变的影响逐渐增加,当跨长超过25m 时,此跨越管道处于危险失效状态;当跨长一定时,管道应力和应 变随半径的增加而增大,当半径为610mm 时,此跨越管道失效。为了避免跨越管道的失效,在设计计算和安装时, 需要综合考虑跨越管道的受力影响因素,使用桁架跨越、悬索跨越等其他跨越形式。     

外载荷作用下压力容器接管结构有限元分析

工程设计时因需要满足工艺流程的复杂性,常常在压力容器的特殊位置进行开孔接管.GB 150—2011仅考虑容器结构在单一载荷的工况进行开孔接管结构的强度计算,没有涉及到实际工程中开孔接管结构的附加外载荷.应用SolidWorks软件对筒体切向开孔接管压力容器进行局部建模,采取有限元分析法,分别对三维实体模型施加仅内压、内...     

离合器盖的有限元结构静力分析

离合器盖的强度和刚度不足,往往会造成离合器盖碎裂或产生较大变形而影响离合器的彻底分离。但离合器盖的结构设计至今仍依赖于经验类比方法,没有任何计算。本文试用有限元法来进行离合器盖的结构强度和刚度的分析计算。文中介绍了两种常见结构型式的离合器盖的有限元计算模型和伪单元在处理周期性边界条件中的应用,并对计算和试验结果加以分析讨论。     

地震灾害下埋地管道的有限元分析

管道运输是输送油气等重要物资的主要手段,而地震对埋地管道的破坏是难以修复的。首先,基于非线性动力学理论,运用ANSYS有限元软件建立了管道-土体模型;然后,建立管道与土体之间的非线性接触模型,通过对有限元模型施加载荷,得到了埋地管道的静力分析结果;最后,对埋地管道施加不同的地震波并进行了比较。结果表明,管道的上部和下部在地震波的影响下产生了较大的位移;随着输入的地震波逐渐加大,管道下部的位移减小,但仍大于管道两侧的位移。由此可知,发生地震时管道的上部和下部受到的影响较大。     

组合式颈椎段整体三维有限元模型的建立

建立组合式的完整颈椎段三维有限元模型,进行生物力学分析。利用高度集成的三维图像处理软件MIMICS对CT图片进行预处理,导入大型有限元分析软件ABAQUS中三维重建后得到较为精细的三维有限元实体。颈椎段三维有限元整体模型包括节点35089个,壳单元21894个,4面体单元109746个,弹簧单元226个。模型较精确地模拟了颈椎的椎体,关节面,椎间盘,连接韧带。并针对下颈椎段的3种基本生理状态(轴向压缩,前屈,后伸)进行了有限元分析,并与实验数据及现有同类有限元模型的分析结果进行了比较,验证了模型的合理性。从模型的精细程度和计算结果的准确程度来看,该模型可以较好地模拟退行性颈椎的生物力学特性。     

钢管混凝土柱的弹塑性有限元分析

本文用弹塑性有限元法分析了中心受压钢管混凝土短柱的承载力与变形的关系。计算结果与结构试验吻合。证明了边界面模型能较真实地反映混凝土的变形和强度特征。本文还用莫尔-库仑模型作了对比。     

加权有限元件法在光测弹性力学中的应用

本文用加权有限元法求各结点的应力和,再利用光测中求得的主应力差,分离主应力,即得各点的应力分量。     

一种改进的生成有限元全四边形网格的铺砌法

对不规则区域适应能力强、边界拟合程度高的铺砌法进行了改进.单元不再是逐层生成,而是逐个生成,大大简化了相交情况的判断和处理;在网格生成前对初始边界小内角节点进行先处理,增强了边界适应性;同时提出一种节点位置计算方法.用VC开发了相应的网格生成器,最后用算例进行了验证.