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。     

含体积型缺陷管道强度的有限元数学模型研究

石油天然气管道普遍存在因腐蚀造成的体积型缺陷,而且随着服役时间的延长不断恶化,最终导致管道破坏失效。本研究以保障管道运行安全为目的,对含体积型缺陷管道剩余强度进行了研究。利用有限元软件分析了由于管道内部腐蚀缺陷引起的表面应力场,归纳了引起管道表面微应变变化的影响因素,利用软件拟合出相应的方程,建立了管壁应变与影响因素对应的三维模型,为进一步进行管道安全评估提供基础理论依据。     

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.     

含凹痕缺陷管道的有限元分析研究

采用有限元分析软件ANSYS对含有凹痕缺陷的管道应力分布进行了研究,建立了压力管道有限元模型.研究基于VON M ISES准则,分析了凹痕对管道应力值的影响。本文结合现场实际对数学模拟进行了数值计算,在不考虑管道运行范围的前提下,研究了凹痕对压力管道的疲劳寿命影响的主要因素,并对施工及管理现场提供理论指导及解决方案。     

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。     

焊接缺陷对管道安全可靠性影响分析

采用国际通用的双判据法计算分析了焊接缺陷种类和尺寸对管道极限承载能力和抗断裂能力的影响.计算分析结果表明,缺陷的长度和深度对管道的极限承载能力都有影响,尤其是深度的影响更加显著.此外,焊接缺陷的存在对管道的抗断裂能力影响较大,特别是错边、未焊透、未熔合等裂纹类缺陷的复合型缺陷对管道抗断裂能力影响非常大.在管道环焊缝焊接施工和无损检测时应尽量预防和减少缺陷,尤其是复合型缺陷,最大限度地保证管道的安全可靠性.     

带圆角矩形压力管道有限元应力分析

以某TRT进口带圆角长矩形压力管道为例,运用有限元软件ANSYS建立了三维有限元模型,研究了带圆角矩形压力管道的应力分布特点。按照分析设计规范对其进行了强度评定,针对应力分布的不合理性提出了结构改进措施,对不同的加强方法进行了对比分析,为矩形压力管道的设计计算和工程应用提供参考。     

含蚀坑缺陷压力管道极限载荷预测分析

为评价含蚀坑缺陷压力管道极限载荷,基于CT扫描三维几何重构实体化几何模型建模方法,结合损伤力学分析方法,提出了基于CT扫描三维几何重构含蚀坑缺陷压力管道扩展有限元分析方法,即基于数字孪生的含蚀坑缺陷压力管道极限承载能力图像有限元分析方法,采用理论计算对该方法进行了准确性和可靠性验证。研究结果表明,重构模型与真实模型的几何结构参数最大误差不超过2.75%,证明重构方法在管道检测上是几何精确的,重构模型可用于工程计算;扩展有限元计算结果与DNV-RP-F101—2004、 PCORRC两种方法所得结果基本吻合,最大误差分别为8.877%和15.846%,证明基于扩展有限元方法的管道承载力预测方法可以满足工程应用需要。     

油气管道多凹痕缺陷相互作用有限元分析

文章系统分析了同类凹痕缺陷同轴分布情况下,缺陷深度与油气管道壁厚之比从20%变化至80%条件下最大凹痕作用间距问题。结合现场机械损伤的具体情况,利用有限元分析软件ANSYS100,同时以现场试验数据为基础,分析了相邻凹痕在不同间距下的相互作用情况及对油气管道应力分布的影响规律。突破了传统油气管道安全可靠性评价中,缺乏考虑缺陷深度、缺陷长度和操作压力等多因素影响下多缺陷间相互作用的情况。     

油气管道环焊缝搅拌摩擦焊机的研制

为了保障油气管道对接环焊缝的焊接质量,提高焊接效率,开发设计了专门用于油气管道对接环焊缝的搅拌摩擦焊机。介绍了搅拌摩擦焊接（friction stir welding,FSW）的焊接机理以及油气管道对接环焊缝搅拌摩擦焊机的主要构成及其工作参数。该焊机的机械系统主要由支撑系统、夹持系统、环形运动驱动系统、搅拌头系统与退出孔消除系统等组成,焊机最大扭矩达186 N·m,可以在较宽的焊接参数范围内完成多种材质、不同直径管道的搅拌摩擦焊接。     

油气输送用不锈钢管道的免充氩焊接工艺

为了提高不锈钢管道的焊接质量和焊接效率,研究了油气输送用不锈钢管道的免充氩新型焊接保护剂工艺。通过对S31603不锈钢管焊接性分析和焊接保护剂工艺的应用,确定了焊接工艺评定过程中不同管壁的焊接方法和焊接保护剂使用注意事项,验证了免充氩焊接保护剂在S31603不锈钢管道中的焊接使用效果。研究表明,免充氩焊接保护剂在S31603不锈钢管道焊接工艺评定过程中操作简单,提高了焊接生产效率;焊接接头探伤合格,拉伸、冲击、硬度和弯曲性能均满足技术要求,具有良好的耐晶间腐蚀性能。     

基于ANSYS平台的不同焊接工艺参数对管线钢焊接温度场的模拟研究

针对管线钢焊接,根据材料热物理性能参数、相变潜热与温度的非线性关系,建立了焊接过程的数学模型和物理模型.利用ANSYS软件的APDL语言编写程序,实现了在移动热源载荷下的焊接有限元计算,分析对比了不同焊接工艺参数对焊接温度场的影响程度.     

长输油气管道常见焊接缺陷及预防

以西部原油、成品油管道工程为例,分析了长输油气管道焊接时常见的焊接缺陷,如气孔、夹渣、未熔合、未焊透等。指出,由于焊接缺陷形成的原因较多,因此在长输油气管道焊接施工中,应综合考虑管径、壁厚、钢级以及管线沿途的地形、地貌等具体情况,充分考虑可能出现的焊接缺陷,采取相应的预防措施,保证焊接质量。     

16Mn管线钢管在役焊接修复的研究

在役管道焊接修复可以解决泄压停输修复中的修复工期长,经济损失及环境污染较大等问题,具有很广的应用前景。研究了16Mn管线钢管在役焊接修复过程中接头的组织与性能,研究结果发现：焊接电流为110A时,增大冷却速度,焊缝出现更多的侧板条铁素体和上贝氏体,热影响区(HAZ)甚至出现了M-A组元;在流动水冷却下,增大焊接电流,侧板条铁素体减少,焊缝的柱状晶比例减小,等轴晶比例增加;采用多层多道焊可以改善结晶条件,细化组织,降低硬度,对焊接接头有益。     

油气长输管线激光焊接研究新进展

介绍了油气长输管线现场焊接施工的需求,以及激光/GMAW复合焊具有的能显著提高光束能量利用率、改善焊缝成形、降低接头装配精度要求、改善接头力学性能等一系列优点。油气长输管线现场焊接施工时,不论是整个组对接头均采用激光/GMAW复合焊,还是先采用激光/GMAW复合焊接根焊道,随后采用GMAW进行填充焊,两种技术方案均能满足X80和X100高钢级管线钢管焊接接头的性能要求。     

油气管道流固耦合振动特性数值分析

油气管道服役时由于内部输送油气会产生压力,使其运行的动态环境发生质变,导致管体结构与内部流体产生耦合等一系列问题。为了减小这些问题有可能对整个管道系统造成的重大危害,以某型油气管道为研究对象,建立了管道流固耦合系统的有限元分析模型,分别对管道的结构、内腔流场及其流固耦合系统的模态进行研究;针对其所处的特殊动态环境,考虑流固耦合效应,进行仿真分析,考察管道耦合系统的整体服役特点。计算结果表明,管道结构的在其低阶模态处表现了较为整体的振型,而在较高的频段内则显示出了大量的局部模态;管道内腔流场的模态振型呈对称分布,耦合系统模态的大部分振型与管体结构较为类似。     

运行管道在线焊接工艺研究之评述

介绍了运行管道的国内外维护焊接技术的现状及研究状况，着重京维护焊接过程中的有关问题进行了评述，指出目前世界各国在运行管道维护焊接工艺研究及应用上各有千秋，水平浊一。了解现代管线维护焊接的最新工艺及发展趋势对我国管线业的发展具有积极意义。