非线性有限元法用于腐蚀管道失效压力预测

采用非线性有限元法建立了含缺陷管道爆破失效的数值模型,以此预测腐蚀缺陷管道的失效压力。分析了模型中的单元划分、材料模式、非线性求解方法、失效判据等技术要点,对不同管材、规格以及缺陷尺寸的全尺寸管道爆破试验结果进行了分析和计算,验证了所建模型的准确性。基于有限元计算结果,同时考虑缺陷长度、深度、宽度等因素的影响,拟合出含缺陷管道的失效压力预测公式,与其他方法以及试验结果相比,该公式计算误差较小。     

油气管道腐蚀失效概率统计及预测模型

管道腐蚀失效是一个随机量,如何判定管道腐蚀失效以及研究其发生、发展的规律,进而预测失效产生的潜在可能性,对油气管道的安全评估具有重要意义。对油田中、小口径油气管道来说,由于数量大、管网分布复杂、建设年限长,腐蚀及其他破坏形式的调查和分析有较大难度,采用概率统计的方法研究管道腐蚀失效是一种非常有效的方法。1.概率统计方法通过统计管道腐蚀缺陷特征,建立缺陷分布概率模型,是分析管道腐蚀失效的重要途径。在建立分布模型时,通常采用威布分布,其概率密度分布函数为     

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.     

输气管线多相腐蚀区失效压力的预测

结合有限元方法,多相腐蚀区缺陷的失效分析已经按照管道真实尺寸进行了爆管试验.已腐蚀的输气管线采用含有多种类型的人为机械缺陷的X65钢,这种钢已经多次作为输气管线的爆管试验材料.通过爆管试验,依据设计缺陷的尺寸、长度、宽度、深度和缺陷之间距离的不同,对输气管线上复合腐蚀缺陷的失效压力进行了测量.此外,对试验结果进行了模拟,并且同有限元方法进行了比较.有限元方法(FEM)的模拟结果显示:多相缺陷的失效压力低于单相缺陷的失效压力;将多相缺陷的总体长度看作单个缺陷长度时,如果其值接近缺陷间距时,其失效压力更接近于单相缺陷的失效压力.     

压力管道的应力腐蚀开裂

应力腐蚀在管道运输上是一种普遍现象，本文简要的介绍了压力管道的应力腐蚀机理、特征以及防护措施。     

一起压力管道局部腐蚀失效案例分析

对某烯烃厂成套装置中的管道存在的缺陷,从腐蚀机理、使用环境、安全管理等方面详细分析了原因,进行了安全状况等级评定,提出了处理方案和今后应采取的预防措施。     

基于数值优化的改进 BP 算法用于长输油气管道失效压力预测

利用人工神经网络自组织、自学习和非线性映射的特性,对在役长输油气管道失效压力进行了预测。通过敏感性分析确定了长输油气管道失效压力的影响因素并且采用数值优化的方法对传统BP算法进行改进,得到了基于数值优化的改进BP算法,进而对网络进行训练。实际预测结果表明,基于数值优化算法的BP网络在满足工程需要的前提下,能够很好地预测长输油气管道的失效压力。     

压力管道的应力腐蚀开裂

应力腐蚀在管道运输上是一种普遍现象,本文简要的介绍了压力管道的应力腐蚀机理、特征以及防护措施。     

油气集输管道的腐蚀失效与环境保护

由于西部油气资源具有分布广、油气井高度分散、生态环境脆弱、自净能力差等特征,生态环境破坏严重。该文通过对西部油气集输管道的建设、生产运行、失效过程的细节分析,提出了加强集输管道建设质量检验与控制,从管道建设初期抑制管道失效或损伤;提出在集输管道生产运行过程中加强巡检、实时监控从而更加有效及时地避免安全隐患以及油气泄漏事故的发生;提出通过集输管道安全事故"环境保护应急预案"的建立和完善,对失效事故所引起的环境污染源进行逐一排除,将失效所引发的环境污染降到最低。总结了集输管道服役期间沿线环境污染存在于集输管道建设、生产运行和发生失效等过程中环境保护措施,并对解决西部油气集输工程与环境可持续发展提出了可行性建议。     

燃气管道失效概率评估方法研究

失效概率评估是燃气管道定量风险评估的关键内容之一。对基于专家估计的主观失效可能性评估方法和基于历史失效数据统计或强度理论的客观失效概率评估方法的优缺点进行了分析,提出了一种主观方法和客观方法相结合的失效概率评估方法。采用历史失效数据统计方法,计算燃气管道的平均失效概率;采用层次分析法,利用专家估计数据,求得管道失效可能性,并认为主观估计的中等可能性等于历史失效数据统计的平均失效概率,从而确定主观失效可能性和客观失效概率之间的关系式。以埋地钢质管道腐蚀失效为例,阐述了这种失效概率评估方法。采用主观估计法,求得任意情况下的管道失效可能性,利用主观可能性和客观概率之间的关系式,求出燃气管道的客观失效概率。     

用概率统计分析压力管道最大腐蚀坑深研究

管道缺陷检测常用的局部挖坑抽查检测方法仅仅是针对局部管道进行 ,该方法直接用局部检测数据得出整条管线的评价结论 ,其说服力不强 ,不能明确回答管道公司所需要掌握的管道最大腐蚀深度以及管道的剩余强度。为此 ,采用了概率统计方法 ,在抽查检测基础上 ,分析检测数据 ,计算出管道表面有可能存在的最大蚀坑深度。实践表明 ,这种实测与统计相结合的方法具有较高的科学性 ,能对现场检测数据进一步解释和分析 ,满足现场生产实际的需要 ,并为进一步的管道安全评价提供了较为可靠的依据。     

基于组合模型的油气管道腐蚀速率预测

对预测管道腐蚀速率的2种主要方法——灰色预测方法和神经网络方法的优缺点进行分析,在此基础上,提出一种基于双改进的复合灰色神经网络预测方法。该算法总体思路为:首先计算灰色预测样本和真实值之间的残差,其次将残差作为神经网络的输入样本进行训练,然后利用马尔柯夫过程对预测残差进行修正,得到1组最终修正残差,最后根据灰色预测值和最终修正残差确定下一时刻数据的预测值。通过实例应用,并与相关文献结果进行比较,结果表明,基于双改进的灰色神经网络组合预测模型预测精度更高。     

含裂纹油气管道可靠性评定方法及敏感性分析

针对结构可靠性评定方法和敏感性分析在含裂纹油气管道完整性评估中的不足之处,采用基于双判据法的概率安全评定理论,提出了直接蒙特卡洛模拟和二维核密度估计相结合的三维可靠性评定方法。用此方法可以根据已知的评定参数概率分布特征获得失效概率以及随机评定点的概率密度分布情况。结合计算实例,对比分析了BS 7910标准和API 579标准的评定结果差异,应用区间分析方法完成了对各个随机评定参数的敏感性分析。研究表明,三维可靠性评定技术可更直观地评价油气管道的完整性,区间分析法适用于参数敏感性分析。在相同评定等级下,API 579标准的计算结果比BS 7910标准的保守性和分散性均要小,所提出的可靠性评定方法和敏感性分析可应用于油气管道的适用性评价中。     

ABAQUS软件在油气井工程中的应用及分析

针对油气井工程复杂的作业工况及其高度非线性问题的求解,有限元软件ABAQUS具有独特的应用价值。从油气井工程的学科特点以及ABAQUS软件的应用现状出发,首先介绍了基于ABAQUS进行油气井工程仿真的流程及特点,随后依次分析了该软件在陆地钻井工程、海洋钻井工程、完井工程、固井工程中的建模要点及仿真实例。在分析应用案列的基础上,指出了该软件在油气井工程学科应用中存在的问题,提出了仿真实验与现场试验相结合,广泛利用第三方软件接口,合理简化几何模型和边界条件以及推广扩展有限元等针对性的建议。     

湿气管道内涂缓蚀剂防腐效果评价探讨

在天然气输送过程中,天然气中含有H2S、CO2、饱和水等,将对管道内壁造成腐蚀,因此,需要对管道内壁采取防腐措施。针对川东气田竹渠线输送特点、管道检测情况及管道内腐蚀状况,制定了内涂缓蚀剂防腐方案及防腐效果评价方法,并通过现场实施,得出了竹渠线缓蚀剂涂抹量及速度、周期及内涂防腐效果评价方法,以指导川渝天然气管道内防腐技术措施的制定,为川渝气田的安全开发提供技术支撑。     

海底管道系统失效可能性评价方法研究

基于文献[1]所建立的海底管道系统失效故障树,探讨了将主观判断法与模糊数学处理方法相结合的海底管道系统失效可能性评价方法;利用该方法确定了失效故障树分析中各基本事件的发生概率,计算了顶事件的发生概率及各基本事件的概率重要度和临界重要度,并对影响海底管道系统安全可靠性的薄弱环节及影响因素进行了分析。     

含腐蚀凹坑缺陷管道的极限载荷研究

腐蚀凹坑是石油与天然气输送及石化管道常见的缺陷之一 ,会使管道产生应力集中 ,抗疲劳载荷能力降低。为寻求腐蚀球形凹坑对压力管道极限载荷的影响 ,用有限元弹塑性分析法和试验方法 ,对含腐蚀球形凹坑缺陷的压力管道进行研究 ,得到了含不同球形腐蚀凹坑缺陷压力管道在内压和弯矩联合作用下的极限载荷。试验研究证明 ,在内压和外弯矩作用下 ,腐蚀球形凹坑底部应变值最大 ,并首先屈服 ,试验测定载荷 -应变曲线与有限元计算的基本一致 ,最大误差为 7 3 2 %。腐蚀凹坑半径相同时 ,管道的极限载荷随凹坑深度的增加而降低 ;而凹坑深度相同时 ,极限载荷随凹坑半径的加大而降低。     

磨损对套管接头拉伸与内压强度的影响

采用弹塑性有限元方法 ,建立了套管接头磨损拉伸与抗内压的有限元力学模型。对套管接头处内壁不同磨损量时的抗内压强度和抗拉强度进行了计算分析 ,得出了磨损量与套管接头抗内压系数的定量数据和磨损量与套管接头抗拉系数的定量数据。同时 ,在不同磨损量下 ,分析了套管接头内VonMises应力和套管接头内的变形 ,所得出的抗内压强度系数kp和抗拉强度系数kt为磨损套管柱的强度设计和校核提供了定量的理论数据。