复合材料缠绕修复腐蚀管道的有限元模型研究

复合材料修复管道技术具有修复时间短、修复工艺简单以及修复成本低等优势。为了研究复合材料缠绕修复腐蚀管道的失效机理,采用ABAQUS软件中的Cohesive单元建立了新型复合材料修复计算模型,通过其子程序USDFLD编写了复合材料失效Hashin准则,进而可对复合材料修复后的界面破坏失效模式进行判断。同时进行了玻璃纤维缠绕修复腐蚀管道的拉伸试验,用试验结果对有限元的模型的分析结果进行验证。分析结果表明:在研究复合材料缠绕修复腐蚀管道时,有限元模型界面应采用Cohesive单元,连接方式应采用tie约束连接;复合材料使用Hashin准则判断失效时,可以更加清楚地了解管道的失效模式;当管道承受拉伸时,粘接层会先发生脱粘现象。管道在内压载荷作用时,复合材料最内层基体首先开裂,然后逐渐向外扩散,并且管道爆破时,复合材料层未发生完全失效。所得结论可对复合材料缠绕修复管道的后续研究提供数值支撑。     

基于有限元分析的管道焊接修复方法研究

焊接是打孔管道的常见修复方法,主要采用接管、补板、套管3种方式。焊接修复方法的选用和了解焊接产生的应力对油气管道安全运营具有重要意义。为了掌握不同焊接修复方法的修复效果和适用范围,运用非线性有限元方法进行管道在内压作用下的受力分析,研究屈服压力与极限载荷评估修复结构承载能力的优异性,得出相对较优的管道焊接修复方法,并比较各焊接修复管道中几何效应对承压能力的影响。结果表明,应采用屈服应力评估焊接构件的承载效果; 3种焊接修复方法中,采用套管修复方法后的管道承载效果最好,套管的几何尺寸对管道承载效果影响较小; 补板修复管道的承载效果位于中间,补板的几何尺寸越小,管道的承载效果越好; 接管修复管道的承载效果最次,接管的直径越小、厚度越大,管道的承载效果越好。     

管道腐蚀期限预测方法研究

本文通过对油田管道输送介质、管道材质、输送参数等影响管道腐蚀的因素建立数学模型,编制软件最终实现管道腐蚀速率预测并计算管线剩余寿命.     

基于有限元方法进行超高压海底管道弯矩研究

本研究针对某气田拟新建的超高压大壁厚海底管道,采用三维有限元方法,进行内压及组合载荷下的弯矩校核计算。结果显示,有限元模拟得出海管的抵抗弯矩能力大于 DNVGL-ST-F1012017版规范理论公式计算得出的结果。DNVGL规范对组合载荷下的弯矩校核计算公式限定了15≤D/t≤45的适用范围,通过有限元进行敏感性分析,DNVGL公式计算所得抵抗弯矩较为保守,海底管道径厚比D/t<15的情况可以采用该规范公式进行计算,并采用有限元方法进行校核。建议DNVGL规范通过进一步研究,对组合载荷下的弯矩校核计算去掉径厚比D/t≥15的限制。     

外腐蚀管道玻璃钢补强有限元分析

文章论述了用有限元方法建立的外腐蚀管道玻璃钢补强力学分析模型，以及与该模型计算结果基本吻合的实验验证数据。分析了影响玻璃钢补强的因素，即，补强材料的特性、腐蚀管的材料性能、缺陷程度、输送参数等。计算表明，钢管和缺陷尺寸决定了补强片的最小厚度；相同内压和相同的缺陷下，管径越大，其要求的补强片厚度越大。为满足工程需要，文章讨论了2种外腐蚀管道补强的安全评价线图，在实际应用中，可以根据不同的管径和具体缺陷，对玻璃钢补强建立安全评价线图。     

天然气积液管道腐蚀监测方法研究

榆林南区、子洲、米脂气田天然气的气、水质条件复杂,矿化度含量和氯根含量都很高,部分井区CO_2、H_2S含量也相对较高,输气管道内流体会出现层流和多相流,部分低洼管段易出现泡蚀和积滞区。通过对积液管道腐蚀监测方法的研究来加强腐蚀的监测力度。     

管道腐蚀常用的检测方法

管道运输是石油、天然气运输采用的主要方式。目前，在我国近70％的原油、100％的天然气是通过管道来进行运输的。据不完全统计，我国已建成的石油、天然气管道总里程已超过了2万公里，正在兴建和拟建的管道也有近万公里、油田集输管网、炼厂、城市管网累计达数十万公里。由于输送管线穿越地域广阔，服役环境复杂，位置隐蔽，一旦发生失效破坏，往往造成巨大的经济损失，导致人身伤亡等灾难性事故。对环境也会造成很大的破坏。据统计，我国现有的长距离油气输送管线中已有70％进入了事故多发期，每年因为管线老化造成的管道事故十分频繁，存在着极大的潜在危险。     

基于随机腐蚀分布的海底管道延寿评估方法

当海底管道与海床间距大于管道直径后,其下游尾迹的周期性开始显现,水动力出现脉动幅值,此时海管在脉动水动力作用下的动态响应成为影响其安全性的重要因素。针对渤海湾浅滩海油田服役后期的海底管道,采用随机腐蚀分布的有限元方法,改变海底管线端部约束条件及与海床间隙,根据载荷和应力的连续性质,考虑诸多不确定因素(海况、随机腐蚀分布)的存在,将各类不确定因素和服役后期海底管道疲劳寿命作随机变量处理,得到各种不确定因素影响下的管道疲劳寿命,较合理地评估了服役后期海底管道在役状态及延寿可行性。     

内腐蚀管道最小剩余壁厚有限元分析

针对内腐蚀管道缺陷处泄露失效问题,建立三维管道有限元模型预测管道的失效压力,并求解最小剩余壁厚,探究管道壁厚、管道内压、缺陷尺寸对最小剩余壁厚的影响。研究结果表明:缺陷深度和长度是主要影响失效压力的因素,宽度影响较小,可忽略宽度方向尺寸的变化;有限元计算的最小剩余壁厚结果与实验结果吻合较好,结果可以满足工程实际应用。     

基于信息融合的油气管道内腐蚀评价方法

油气田集输管道的内壁腐蚀严重影响石油生产,腐蚀因素复杂多变,但在现场生产中,防腐蚀工作仅限于单个因素参数,一般采用单一方法对防腐工艺进行评价和控制,尚无有效系统的整合方法对多参数的腐蚀进行评价。鉴于这种状况,提出基于信息融合的油气管道内腐蚀评价方法,即利用信息融合技术,对大量生产工艺参数、腐蚀性物理化学参数进行多级别、多方面、多层次的处理,可以转化为单一腐蚀评价信息,可高效、可靠地对腐蚀安全和防腐蚀效果进行评价,可反馈控制油气田生产和优化防腐工艺,保证安全生产,降低生产成本,提高经济效益。     

基于灰色理论的油气储运管道腐蚀预测方法

由于影响油气储运管道腐蚀发展的因素较多,因此对其的预测往往存在较大误差,为此,提出基于灰色理论的油气储运管道腐蚀预测方法。分别从外在因素和内在因素两个角度分析油气储运管道腐蚀条件,并运用灰色理论,结合腐蚀条件的动态变化特征,利用马尔可夫过程实现对腐蚀条件的综合计算,实现管道腐蚀预测。测试结果表明,设计方法对腐蚀深度的预测结果误差小于0.01mm,具有较高的准确性。     

基于数据的管道腐蚀预测

海底管道的内腐蚀是造成管道老化破损的主要原因。对设备乃至整个系统有着非常大的影响,并且可能会带来严重的损失。本文基于机器学习方法对海底管道腐蚀率进行建模,从而对海底管道的腐蚀情况进行了预测。结果表明,基于xgboost算法的回归建模预测有着较好地效果。同时也发现,管道腐蚀具有一定的随机性,选取样本的大小和模型的效果呈现负相关,对于腐蚀率较大的样本有着较好的预测效果,可以指导运维人员有针对性的采取措施,减少事故发生率以及损失。     

腐蚀管道基于可靠性的风险评估

介绍了腐蚀管道基于可靠性的风险评估方法,给出了破裂、大泄漏和小泄漏3种管道失效模式的极限状态方程及可靠性目标。对一条使用了30年的在役长输管道,采用管道可靠性评价软件PIRAMID,评估了维持现行最大允许操作压力和降低最大允许操作压力两种情况下6年后管道的风险,基于可靠性目标,给出了两种情况下的运行维护策略。     

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美国机械工程师学会标准ASME B31G计算的结果进行对比,证明采用有限元方法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

本文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。     

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裁荷的影响.并和舍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,证明了用有限元方法分析腐蚀缺陷管道的可行性.     

输油气管道腐蚀的防治方法

本文结合输油气的运输进行简要分析,希望能够对输油气管道腐蚀的防治方法提出一些意见。     

含硫管道的腐蚀预测方法探析

目前我国含硫天然气集输管道的腐蚀情况日益加重,对管道防腐蚀预测方法的研究是十分重要的,本文主要阐述了含硫管道腐蚀的主要影响因素,对这些因素进行分析,找到有效的预测含硫管道防腐蚀的方法。     

基于大数据的海底管道腐蚀规律研究

为了减少和避免海底管道发生腐蚀失效事故,提高海底管道的安全运行能力,提出了一种基于支持向量机(SVM)和关联(Apriori)算法的腐蚀规律研究方法。采用SVM拟合腐蚀尺寸数据,得到腐蚀类型预测模型,采用Apriori算法挖掘海底管道腐蚀点的腐蚀类型、时钟方向、位置等级等数据之间的强关联规则,并将挖掘结果可视化处理,研究海底管道沿线腐蚀的分布规律和尺寸特征。     

基于GWO-LSSVM算法的海底管道腐蚀预测模型研究

目的 针对海底管道腐蚀影响因素存在信息叠加与相互耦合、作用机理复杂、腐蚀速率预测难度大的问题,提出一种灰狼优化(GWO)算法优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的腐蚀速率预测新模型.方法 该模型利用灰狼优化算法对最小二乘支持向量机的核参数与惩罚因子进行迭代寻优,减少参数选择的盲目性,提升预测精度,应用该模型对海水挂片腐...