带体积型缺陷压力管道极限载荷的有限元分析

利用有限元弹塑性分析方法,对含体积型缺陷的压力管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力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。     

海底管道缺陷修复后压力试验方法探讨

压力试验是海底管道缺陷修复工程的关键验收步骤,能够直接验证海底管道修复的效果。由于缺陷修复后海底管道具有特殊性,现行的海底管道标准规范没有对修复后海底管道压力试验和合格标准给出明确规定。根据现行行业标准规范要求,分析不同缺陷修复后海底管道的特点,结合已完成的缺陷修复后海底管道压力试验的成功实践案例,提出合理可行的缺陷修复后海底管道压力测试方法和合格标准。     

含缺陷压力管道极限承载能力分析

提出一种含缺陷压力管道极限承载能力图像有限元分析方法，采用内压爆破实验进行验证。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2.50%；数值模拟计算所得极限载荷与实验爆破压力的误差分别为0.559%、7.020%、5.710%，且数值计算结果略小于实验结果。     

外载荷作用下含腐蚀缺陷高钢级管道失效研究

为研究弯矩、轴力等外部载荷以及缺陷参数对含腐蚀缺陷高钢级管道失效压力的影响，采用非线性有限元方法，建立弯矩、轴力载荷与内压共同作用下管道有限元模型，分析了弯矩、轴力载荷大小、腐蚀缺陷参数以及管道径厚比等因素对管道失效压力的影响规律。结果表明：弯矩和轴力载荷均会降低管道失效压力，轴力载荷作用下失效压力的下降幅度更大。缺陷参数各影响因素对管道失效压力下降趋势影响从强到弱依次为缺陷深度、缺陷长度、缺陷宽度。失效压力随缺陷深度增大呈线性下降。缺陷长度系数大于6时，失效压力下降趋势逐渐减缓。随缺陷宽度增大，较大的轴力载荷能显著降低失效压力。管道的径厚比越大，管道失效压力越大。     

一种管道焊接缺陷的不停输修复方法

焊接缺陷是在役压力管道中常见的超标缺陷。该类超标缺陷的存在,给压力管道的稳定运行带来较大的安全隐患,一旦发生事故,将会影响企业的正常生产和人员的生命安全。通常采用焊接返修的传统手段来修复缺陷,所以焊接返修前需保证管道停输并排空介质,易燃、易爆介质管道还需要进行管道吹扫。但往往由于各种原因,企业无法停输并排空介质。以修复实例介绍一种管道焊接缺陷的不停输的修复及评价方法。在不停输工况下,使用碳纤维复合材料补强修复,恢复了缺陷位置的承载能力,保证了压力管道的安全运行。     

含腐蚀凹坑缺陷管道的安全评定方法

对含腐蚀凹坑缺陷的压力管道进行了有限元弹塑性分析和试验研究 ,得到了含不同球形凹坑缺陷压力管道在内压和弯矩联合作用下的极限载荷 (弯矩 ) ,在此基础上提出了在役含球形凹坑缺陷管道的工程安全评定方法     

含腐蚀缺陷长输管道剩余强度影响参数定量评价

针对管道运行过程中腐蚀缺陷导致管道事故频繁发生等问题,主要采取了NG-18、ASME B31G-1991、API 579和DNV RP-F101等方法对管道剩余强度的评价。四种评价方法对指标参数失效压力、流变压力、缺陷长度、Folias鼓胀因子以及腐蚀缺陷面积计算各有不同,分别做了各参数与评价结果定量影响研究。实验研究表明:管线钢材级别越高,不同定义下计算的流变压力相差减小,对管道剩余强度评价的影响较小;随着缺陷长度的增加,鼓胀因子相对差逐渐变大,对管道剩余强度评价的影响较为敏感。对于短缺陷管道,NG-18评价方法较为合适;基于实际爆破数据,相对于ASME B31G-1991评价方法,DNV RP-F101评价结果误差较小;对腐蚀缺陷管道缺陷面积的计算,ASME B31G-1991方法精度较高,是一种普遍适用的评价方法。     

含体积型缺陷管道安全评价技术研究

为研究体积型缺陷对管道安全性的影响，通过Workbench软件，结合管材的应力–应变曲线和塑性失效准则，对缺陷管道的最大等效应力和失效压力进行了评价，考察了倾斜角度、腐蚀深度、腐蚀长度等参数变化对管道局部应力分布的影响。结果表明，当缺陷具有一定倾斜角度时，缺陷左右拐角处的高应力集中最为明显，上下拐角处的低应力集中最为明显，缺陷沿轴向分布时对管道的危险性更大；腐蚀深度与最大等效应力和失效压力呈线性关系；腐蚀长度和腐蚀宽度的变化对最大等效应力和失效压力的影响有限，随着腐蚀长度的增加，最大应力点从缺陷内边缘转移至缺陷中心；在有限元分析范围内，各因素对管道安全性的影响程度依次为倾斜角度、腐蚀深度、腐蚀长度和宽度。研究结果可为提升管道完整性管理水平提供技术思路。     

含局部减薄缺陷压力管道的塑性极限载荷数值分析和安全评定研究

局部减薄是压力管道一种常见的体积型缺陷。对含体积型缺陷管道,一般采用塑性极限载荷评价其承载能力和安全性。因此准确预测含局部减薄缺陷压力管道的极限载荷,对于压力管道的安全评定具有重要意义。通过有限元分析的方法,对承受内压、弯矩及弯矩和内压组合作用下的局部减薄压力管道极限载荷开展了研究工作。研究结果表明,在内压单独作用时,局部减薄缺陷的深度和轴向长度压力管道极限载荷影响显著,而周向长度的影响较小;在弯矩单独作用时,局部减薄缺陷的深度与周向长度对压力管道极限弯矩的影响显著,而轴向长度的影响较小。根据计算结果,得到了含局部减薄缺陷管道在内压和弯矩载荷联合作用下的安全评定方法。     

双点蚀缺陷管道剩余强度分析

现有双腐蚀缺陷管道剩余强度评价规范大多以轴向均匀腐蚀为研究对象,评价双点蚀缺陷管道时结果偏保守,导致管材严重浪费。利用非线性有限元分析方法对含有交互影响双点蚀缺陷管道的剩余强度进行分析,验证了分析方法的可靠性。在此基础上,研究了轴向间距对带有相同尺寸双点蚀缺陷管道失效压力的影响,分析表明:当双点蚀缺陷轴向间距很近时,双点蚀缺陷管道失效压力会明显小于半径为两个点蚀缺陷半径之和的单点蚀缺陷管道的失效压力;0l_dl_s是相同尺寸双点蚀缺陷相互作用区间,在此区间内双点蚀管道失效压力随轴向间距系数呈对数函数形式;点蚀半径对双点蚀缺陷相互作用区间的影响大于点蚀深度的影响。     

压力管道缺陷评定方法的现状与发展

综述了含缺陷压力管道安全评定的方法,并加以简要的评述,同时指出工程化、可靠性和智能化是当前含缺陷压力管道安全评定方法的发展趋向。     

含缺陷压力管道可靠性研究进展

对国内外关于含缺陷压力管道可靠性的研究进行了总结 ,分析了其局限性 ,进而提出了今后的研究方向。     

含缺陷压力管道模糊失效概率的分析计算方法

应用模糊随机概率理论,在同时考虑压力管道评定参数的随机性和失效模式模糊性的基础上,指出含缺陷压力管道的失效概率实际上是一个模糊随机概率,进而提出了计算含缺陷压力管道模糊失效概率的方法。这种方法与仅考虑参数的随机性相比,更科学合理、更符合工程实际。     

含缺陷压力管道的失效模式与缺陷评定方法分析

本文介绍了含缺陷压力管道失效模式,分析了三种缺陷失效评定方法,即脆性断裂失效评定、弹塑性断裂失效评定及塑性极限载荷失效评定,其中,以ＮＳＣ准则为基础的塑料极限载荷失效评定方法,使用非常方便,有广泛的适用价值。     

失效评定图在含缺陷压力管道断裂评定中的应用

提出了用失效评定图评定承受复合载荷的含缺陷压力管道的评定方法，并利用失效评定图辅助确定含缺陷压力管道允许的最大裂纹长度。     

压力管道的分析、评定和检测

本文综述了压力管道研究领域中的三个主要方面:管道的应力分析、缺陷评定以及管道检测的发展和现状,并简述了三者之间的关系。     

腐蚀缺陷管道极限弯矩承载力分析

采用构造权函数的方法,以完好管道的极限承载力为上界,无限长腐蚀管道的极限承载力为下界,开展了不同腐蚀程度钢质管道在内压、轴力和弯矩荷载共同作用下的极限承载力分析,得到了槽型单点腐蚀管道的极限弯矩求解公式.之后采用有限元的方法,考虑了材料非线性和几何非线性,对不同腐蚀程度管道的极限弯矩进行了数值仿真计算,验证所提出的槽型单点腐蚀管道极限弯矩求解公式.     

含凹坑压力管道受轴向弯矩时的极限载荷分析

采用ANSYS有限元分析软件对含外壁凹坑的压力管道受轴向弯矩时的极限载荷进行了研究,建立了压力管道有限元模型,检验了有限元模型的计算结果。研究结果给出了管道结构塑性区扩展过程,分析了凹坑几何尺寸对管道极限载荷值的影响规律,结果表明,有限元模型计算结果与实测值比较吻合。     

环焊缝含不同心缺陷压力管道的极限载荷分析

针对环焊缝含不同心缺陷的压力管道,建立有限元模型,计算管道的极限载荷.在有限元计算结果的基础上,将极限载荷拟合为管道直径、壁厚及缺陷大小的函数.数值验算表明,拟合关系公式在管径从500 ～ 900 mm,壁厚从6～10 mm,不同心量从1°～10°范围内具有很高的精确度.