含缺陷油气管道断裂失效评定方法探讨

对含缺陷油气管道进行断裂失效评定是油气管道安定性分析的重要内容.对数值计算法、断裂力学工程评定法、双判据评定准则及简化的工程评定法进行了总结,重点介绍了基于FAD(失效评定图)含缺陷油气管道完整性评定方法,并提出了采用FAD评定含周向裂纹油气管道安全性的主要步骤,为油气管道安全运行提供了技术参考.     

压力管道失效评定规范及安全评定概况研究

介绍了目前国外最具代表性的BS 7910,SINTAP和API 579三种压力管道失效评定方法及规范,以及我国制定的用于管道及压力容器安全评定的CVDA—1984《压力容器缺陷评定规范》和GB/T 19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》。分析了国内外压力管道安全评定研究概况,指出国内近年来开展的研究主要基于"合于使用"原则,采用R6,SINTAP,CVDA—1984,BS 7910,ASME和在用含缺陷压力容器安全评定等标准对含缺陷压力管道进行安全评定,还需进一步结合国内管道运营以及安全评定实际状况,形成更具有本国特色的管道完整性安全管理体系。     

含埋藏裂纹缺陷X80长输管线的安全评定

应用GB／T 19624-2004对含埋藏裂纹缺陷的长输管线进行安全评定,评定过程中选取了4种不同壁厚的X80管段进行简化评定,绘制出了失效评定图并给出了容限裂纹尺寸。基于GB／T 19624-2004中的简化评定,开发出了含埋藏裂纹缺陷的长输管线安全评定系统,该软件减少了安全评定过程中计算的工作量,提高了长输管线的安全评定工作效率,降低了评定的难度。     

在役含缺陷压力管道安全评定方法

简要评述了国内外几种典型的含缺陷压力管道安全评定的方法,并以含超标缺陷压力管道为例,重点讲述了我国对在役含缺陷压力管道进行安全评定的方法和过程。     

输油管道参数的统计分析与安全评定

为了确保管道的结构完整性,对一条含裂纹输油管道的失效概率进行了评定.分析了这条输油管道的主要结构与力学参数,确定了这些参数的概率特征.对管道上的表面半椭圆裂纹,利用失效评定图方法建立了管道断裂失效的极限状态函数,用Monte Carlo模拟方法求解失效概率.通过随机抽样计算,在失效评定图上直观地显示了评定点的随机分布情况,得到了管道母材和焊缝的失效概率,并表明了影响失效概率的敏感性因素.所提出的方法适用于油气管道的安全评定,具有工程实用价值.     

海底管线2A级断裂评定

以缺陷的可接受性评定方法BS7910为标准,针对海底管线裂纹进行了2A级评定.以Visual Basic 6.0为平台,开发了海底管线断裂评定软件.在给定裂纹尺寸与载荷条件下,利用断裂评定程序对一裂纹缺陷进行了评定,得到了海底管线失效评定曲线(FAD图).     

具有穿透裂纹缺陷球罐的安全评定

球罐作为储存和运输的压力容器,广泛应用于化工、石油等领域,在其加工使用过程中,容易出现裂纹等缺陷,导致安全隐患。通过ANSYS软件对一出现穿透裂纹的Q370R球形储罐进行有限元分析,应用J积分理论并采用通用失效评定图方法对缺陷进行评估。该方法可为含缺陷压力容器安全评价提供参考。     

振动管道安全性评定

化工装置中流体输送管道占很大比例,由于动力源不可避免地产生压力脉动,从而引起管道的振动,有可能引起裂纹缺陷失稳、开裂.对裂纹进行安全评定时采用静态分析不能反映真实工况,而简单对实际工况参数进行概率论抽样分析同样也没有考虑振动本身对裂纹尖端应力应变场的影响.如能考虑振动对裂纹尖端强度因子的影响,则管道含裂纹处的评定将更能反映真实工况.应用工程实例进行了分析.     

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在付纳线管道现场及室内焊缝缺陷检测定量、材料力学性能测试、应力分析测试等试验研究结果的基础上,针对检测中发现的最严重的表面裂纹缺陷,参照英国中央电力局ＣＥＧＢ新Ｒ６标准,采用断裂力学的失效评定图技术,对管线在３．０ＭＰａ下运行的安全可靠性进行评定分析;从而为付纳线的压力检验及升压运行的操作工艺、运行参数提供理论依据,指导付纳线管道安全生产。评定结果表明,检测中发现的最严重的裂纹缺陷在３．０ＭＰａＧ     

海上钻修机结构裂纹安全性评估

基于BS 7910 2A级评估原理,对某海上钻修机钻井支持模块进行断裂评估。鉴于有限元方法能够大幅提高计算失效评估图评定参数的准确度,采用ANSYS软件子模型技术和奇异单元构造裂纹精细有限元模型,通过节点位移插值计算裂纹尖端应力强度因子,应用路径映射对应力进行线性化求得薄膜应力和弯曲应力,从而完成缺陷构件的失效评估图评定,结果表明：该钻修机钻井支持模块含裂纹构件的评估点位于失效评估曲线内侧,安全因数为1.51,结构能够继续安全服役。所用方法可为含裂纹缺陷的海洋结构物的安全评估提供参考。     

夹层海底管道在侧向撞击力下的凹陷行为

夹层管作为油气输送管线应用于深水高压和管道碰撞事故频发的海洋环境中,能提供更大的结构抗力,但目前对夹层管受坠物撞击凹陷行为的认识尚不深入.为此,基于薄壁管凹陷变形理论模型,采用有限元方法研究了夹层管在侧向载荷作用下的结构凹陷行为,通过参数分析,探讨了内部介质压力、外部静水压力和环空率等对夹层管结构响应的影响.研究结果表...     

基于应力设计的管道环焊缝缺陷评估

为了更为准确地评估基于应力设计管道环焊缝的缺陷尺寸,利用C#语言开发了管线钢管环焊缝宽板拉伸试验预制预测评估系统,基于国际上通用的焊缝缺陷评定规范API 1104,采用水平一(图表法)和水平二(失效评定图法)分别在不同的输入参量下对X80管线钢管进行了安全评定。结果表明,水平一(图表法)的评估结果更为保守,会低估管道的安全裕度;水平二(失效评定图法)的评估结果具有更好的工程实用性。     

油管远红外预热冲刷清洗技术的开发与应用

在总结多年油管清洗经验的基础上,分析油污清理的特点,论证常温常压进行油管清洗的可行性,取得了油管内、外清洗技术的突破。结合“太波”热的远红外辐射预热技术,形成中国北方全年适用的油管清洗新技术———油管远红外预热冲刷清洗技术。该技术不同于化学煮泡、高压水射流、中频加热等清洗技术。采用“外刷内冲”常温常压清洗,不使用高温、高压大功率设备,也不使用化学清洗剂,实现了高效节能、安全环保。     

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由于失效评定图能反映油气管道断裂的不同形态，所以基于失效评定图的可靠性分析能确定油气管道的弹塑性断裂失效概率。文章介绍了采用可靠性指标评定管线的安全状况，提出了可靠性指标的计算方法，研究了可靠性指标的影响因素及变化规律。提出了失效评定图中的等可靠性指标线的概念，并根据油气管线工程的目标安全性水平，在失效评定图中作出了相应的等可靠性指标线，从而可以根据评定点在失效评定图中的位置，迅速确定管线的安全水平。     

含缺陷海底管线安全评定系统研究

针对海底管线可能存在的缺陷类型,考虑缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧度和力学强度等参数,基于权威评定规范,应用面向对象的编程语言VB开发了含缺陷海底管线安全评定系统分析软件。介绍了该系统的基本模块及功能特点。应用该系统对胜利埕岛油田某海底管线的2个检测缺陷进行了评定分析。结果表明,评定系统能够进行海底管线各类缺陷的安全分析计算,并将结果绘成失效评定图,给出可视化评定结论,为海底管线安全评定及管理提供了科学方法。     

在役油气管道安全评定软件

PSAforWindows是运行在Windows系统下的油气管道安全评定软件。该软件既可以用于在开挖中发现的管道局部缺陷的剩余强度的精确评定 ,又可以用于腐蚀检测之后对管道全线的安全评定与剩余寿命预测。软件中采用了非线性有限元分析、失效评定图和概率性的评定方法等最新成果。介绍该软件的结构、模块、软件特点、主要功能和操作界面     

深海悬链线立管分段安全评估方法与应用

深海悬链线立管在运行过程中受到载荷、管道腐蚀、第三方破坏等因素的影响,容易发生失效.由于立管长达千米,不同部位立管的安全状态不相同.从统计资料出发,结合近年来的试验研究和数值研究成果,提出将立管分段,对各管段按照破坏原因不同分别进行安全评估.最后采用专家评分法和模糊数学对立管各管段失效概率定量分析,得知导致立管各管段破坏的主要因素不同,各管段的失效概率也不同,表明立管的分段安全评估具有实际意义.     

组合载荷下含缺陷管道的工程评定技术研究

制造和使用过程中管线不可避免地会存在各种缺陷 ,而且空间布置的管线导致管线受载复杂 ,当介质在高温、高压、易燃、易爆时必须要确保管线的安全运行 ,因此必须对含缺陷压力管道进行安全评定。鉴于此 ,就空间含缺陷管道评定中所需的极限载荷和Lr 参量进行了研究 ,基于净截面垮塌准则和Von -Mises屈服准则 ,推导了空间含缺陷管道在拉伸、弯曲、扭矩和内压组合载荷下的极限载荷方程 ;针对组合载荷作用下的含缺陷管道提出了求解Lr 参量的联立方程法、通用加载方程法和工程图解法。对现有国内外规范进行了补充和完善 ,对含缺陷管道的失效评定具有重要意义     

基于鱼骨图分析的城市燃气运营风险要因剖析

通过城市燃气运营事故案例、安全检查结果与事故统计分析的诸多数据,识别了城市燃气运行过程中存在的各种可能的风险因素,采用基于鱼骨图的风险分析方法,得出了管材及施工质量不高、第三方破坏、设备管网资料缺失、地下管网地理信息缺失、保养不到位、未预防性更新改造、用户安全知识不足、员工安全意识与知识不足、未严格加臭、规划落后、执行不到位11个城市燃气运营的重要风险因素,并据此提出了防范风险的措施及建议。