含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统(Ⅰ)——基于PD 6493的理论及方法

针对含缺陷压力管系断裂失效分析模式 ,结合实际操作工况 ,考虑多种载荷因素及材料性能参数 ,提出了管系断裂失效风险分析方法 ,开发了通用的含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统。充分考虑压力管道缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧度和机械强度等主要随机变量的不确定性 ,对其进行模拟实际操作工况抽样 ,应用MonteCarlo数值计算方法确定含缺陷压力管系上每个独立缺陷的安全概率 ,进而计算出整个管系的失效概率。该系统为诊断石化企业安全生产状况提供了一个新的技术手段     

基于概率断裂力学的在役管道安全评定

针对油气管道的断裂失效模式以及失效分析过程中存在的不确定性．结合概率断裂力学和安全评定规范,提出了管道缺陷概率安全评定计算方法。根据主要评定参数：缺陷尺寸、载荷、断裂韧性、机械强度等的分布特征,对各随机变量模拟抽样,应用Monte Carlo数值计算方法．确定管道上各缺陷的失效概率。概率安全评定方法真实反映了评定参数客观存在的不确定性．克服了确定性安全评定方法的缺点,具有较高的应用价值。     

压力容器疲劳寿命的可靠性分析

介绍了压力容器结构的疲劳扩展寿命计算公式,考虑几种主要参数的不确定因素,应用蒙特卡罗法抽样计算了其中服从不同分布的随机变量值,得出了在一定置信度和一定可靠性下的疲劳裂纹扩展寿命以及在一定使用寿命时结构的失效概率。比较了不同初始裂纹尺寸和断裂韧度对疲劳寿命的影响。利用数值积分法编制了计算机程序。算例证明了此计算方法在疲劳寿命可靠性估计中的可应用性及其工程意义。     

考虑随机变量相关性的腐蚀管道失效概率

针对腐蚀管道可靠性分析中随机变量独立性假设的缺点,提出了考虑随机变量相关性的腐蚀管道可靠性分析方法,建立了腐蚀管道腐蚀穿孔、局部爆破、整体断裂及其综合失效概率模型。基于JC法和正交变换法,运用多维正态分布函数,给出了随机变量相关下的腐蚀管道多模失效概率计算方法。对管道可靠性分析中的相关性进行了分析,结合实例研究了管径与壁厚、缺陷深度与长度、径向腐蚀速率与轴向腐蚀速率、屈服强度与拉伸强度4组随机变量相关性对腐蚀管道失效概率的影响。结果表明,随机变量相关性对管道腐蚀穿孔失效概率没有影响,管道局部爆破、整体断裂及综合失效概率随缺陷深度与长度相关系数和径向腐蚀速率与轴向腐蚀速率相关系数的增大而增大,随管径与壁厚相关系数的增大而减小。屈服强度与拉伸强度相关系数越大,局部爆破和整体断裂失效概率越大,综合失效概率不变,并且变量相关性对腐蚀管道失效概率的影响随着腐蚀增长而逐渐减弱。腐蚀管道失效概率对径向腐蚀速率与轴向腐蚀速率的相关系数最为敏感,对屈服强度与拉伸强度相关系数的敏感性最低。     

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.     

长输管线失效状况模糊故障树分析方法

采用故障树法分析了长输管线的失效状况,根据管线失效的两种主要模式:泄漏和断裂,建立了管线失效的故障树。通过对故障树的定性分析,可得到引起管线失效的52个最小割集;通过定量分析则可以计算顶事件的发生概率以及进行底事件的重要度分析。采用专家判断法和模糊集理论相结合的方法评估了故障树的底事件发生概率的模糊性,并以长输管线故障树系统中的“安装质量差”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为2.3545×10^-4。该方法可为处理模糊事件失效概率提供一种研究思路。     

在用П型井架结构体系可靠性分析

建立了П型井架可靠性分析的静态力学模型，提出了计算结构可靠性的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ有限元法，通过分枝，限界预处理、设置虚拟失概率界限的方法寻找井架主失效机械，最后用ＰＮＥＴ法计算井架体系结构失效概率。     

冷低分安全阀接管断裂失效分析

介绍了加氢裂化装置冷低分罐安全阀前接管断裂失效情况,从外观形貌分析发现接管断口没有塑性变形和颈缩,属于脆性开裂。能谱分析显示接管断口有大量的硫,证明焊缝断裂失效是由于H_2S引起的应力腐蚀开裂。化学成分分析结果认定现场所用材料与设计选用材料一致,另外金相组织分析表明焊缝过渡层中高硬度马氏体组织使焊缝脆性增加。根据上述原因分析从设计规范、焊接施工和工艺操作等方面提出了建议。     

圆筒容器接管处应力集中系数的研究

具有接管圆筒形压力容器的接管与筒体垂直相交处,承受载荷后联接处产生应力集中,造成这个部位发生失效,对这种结构的应力集中系数迄今尚缺少满意的计算方法,目前可按Lind“面积法”的公式计算,也可按Money式或Decock式计算。 从工程实用观点出发,本文根据Lind“面积法”,经理论分析提出“改进面积法”的计算公式,按此公式计算与实验数据比较,结果颇为符合。     

基于Kriging方法的压力容器开孔接管区结构强度可靠性分析

压力容器开孔接管区应力状况复杂,存在着很大的峰值应力,是产生疲劳裂纹和脆性断裂的危险区域。采用拉丁抽样方法产生样本点,用ANSYS计算出不同样本点的响应值,并用Kriging计算方法对功能函数进行拟合以及可靠度计算。通过数值算例验证了该方法的精度,并编制了专用程序以实现压力容器开孔接管区结构强度的可靠性分析。     

分层抽样方法在岩心柱取样中的应用

通过储层岩心实验得到的数据是地质研究、测井解释和油气藏工程计算的基础。岩心柱样品的选择是储层岩心实验的第一步,其取样精度对实验结果具有重要的影响。当岩心柱样品取样数量受限的情况下,传统的简单随机抽样方法难以满足测量精度的要求。针对传统抽样方法的局限性,阐述了分层抽样方法的原理,并探讨了分层抽样参数的选取标准。在实测数据的基础上,使用Visual Basic语言编程实现蒙特卡洛算法,对随机抽样和分层抽样的测量精度进行了比较。结果表明：在相同抽样数量的前提下,分层抽样的数据精度明显优于简单随机抽样。因此,根据不同岩心实验的要求,提出了基于分层抽样的岩心柱样品的选择方法。该方法可以预估取样精度,并据此设计合理的样品数量,当实验样品数量受限时,可以有效地提升取样精度。     

天然气累积取样系统性能评价方法研究

目的累积取样系统作为一种获得天然气平均发热量而实现能量计量的重要方式,对其开展性能评价方法研究,以保障累积取样系统的正常运行及获得样品的代表性。 方法根据 GB/T 13609—2017《天然气取样导则》和 GB/T 30490—2014《天然气自动取样方法》的要求,并结合累积取样系统的现场应用情况,建立了包括取样系统配置的完整性、取样系统的符合性、取样系统的气密性、预设参数的符合性、取样系统的一致性等指标的性能评价方法。 结果针对各项评价指标开展了现场应用,验证了累积取样系统性能评价方法的可操作性和适用性。 结论建立的累积取样系统性能评价方法能够满足目前的现场使用需求,后续将进一步建立相关方法标准,为天然气能量计量的推进和实施提供标准保障。      

Research into the inversion of the induced polarization relaxation time spectrum based on the uniform amplitude sampling method

The induced polarization relaxation time spectrum (RTS) reflects the distribution of rock pore size, which is a key factor in estimating the oil or water storage capacity of strata. However, as the data acquisition and transmission abilities of well logging instruments are much limited due to the underground environment, it is necessary to explore suitable sampling methods which can be used to obtain an accurate RST with less sampling data. This paper presents a uniform amplitude sampling method (UASM), and compares it with the conventional uniform time sampling method (UTSM) and logarithm time sampling method (LTSM) in terms of the adaptability to different strata, RTS inversion accuracy, and stratum vertical resolution. Numerical simulation results show that the UASM can obtain high inversion accuracy of RTS with different kinds of pore size distribution formation, with high dynamic ranges of pore size, and with a small number of sampling points. The UASM, being able to adapt to the attenuation speed of polarization curve automatically, thus has the highest vertical resolution. The inversion results of rock samples also show that the UASM is superior to the UTSM and LTSM.     

小型LNG站便携式取样技术研究

目的 为了解决小型液化天然气(LNG)站缺乏有效质检取样技术,现有便携式LNG取样技术缺少取样应用实践,可靠性需要进一步验证的问题,提供一种新型便携式LNG取样装置和技术,以及取样可靠性验证方法。方法 基于LNG相图控制理论基础,通过理论计算设计取样装置真空保冷探头和气化器,研制了基于真空保冷技术的便携式LNG取样装置,保障在取样过程中LNG以过冷态进入气化器并完全气化,确保LNG样品的代表性,并研制了基于LNG循环保冷技术的便携式LNG取样装置,通过对比两种取样装置所取样品的组成分析结果,进行了便携式LNG取样技术可靠性研究。结果 在LNG加气站和LNG工厂的示范应用实践结果表明,采用便携式LNG取样装置11次连续取样获得的样品几乎一致,连续取2次LNG液体样品后组成分析的结果满足GB/T 13610-2020 《天然气的组成分析气相色谱法》的再现性要求,且通过两种取样方法获得的样品的组成分析结果相吻合,表明便携式LNG取样技术可靠。结论 该便携式LNG取样装置和技术取样效果达到了预期,满足了小型LNG场站LNG质量检测取样需求。     

用于高压天然气管道的粉尘检测装置

针对高压天然气管道内粉尘采样存在的问题,基于静压零位等速采样原理研制了一套检测方便、适用压力高、检测精度高的工业用天然气管道内粉尘检测装置。按照等速采样的瞬时压力零点平衡法,结合现场应用实践,检验了采样装置的密封和传动机构性能。现场应用表明,高压天然气管道粉尘检测装置具有性能稳定、采样精度高和操作方便等特点,可以应用于现场高压天然气管道的粉尘检测以及旋风分离器和过滤器的性能评价。     

A multi-sampling approach to evaluate an infrared surface treatment for reducing Listeria monocytogenes contamination on whole Gorgonzola cheese rinds

The microbial ecology of Gorgonzola cheese rind is the focus of many studies because the surface can be contaminated by pathogenic microorganisms. Among food-borne pathogens, particular attention is focused on the behaviour of Listeria monocytogenes that is able to grow at refrigeration temperatures and it could also grow during ripening. The Consortium for the Protection of Gorgonzola Cheese declares the rind not edible but the pathogen may also be transferred during cutting and portioning. Therefore, the decontamination of rinds is important to increasing cheese safety. To achieve this goal, many different strategies have been proposed. In this study, the application of an infrared surface treatment to decontaminate cheese rinds is proposed. The presence of L. monocytogenes, which was artificially inoculated in cheese rinds together with cheese rind microflora, and the cheese rind microflora were monitored before and after the treatment of 32 samples of Gorgonzola cheese rinds.The infrared surface treatment provided good reduction of the rind microflora, and L. monocytogenes was particularly affected by this. The treatment, applied to cheeses at the end of ripening, does not interfere with the ripening process and offers the advantages of short time exposures and easy installation of the equipment in cheese plants. Moreover, this study demonstrated that the sampling method affects the detection of cheese rind microflora. In fact, a non-destructive sampling method, based on a sponge and often used for surface sampling but never before applied to ready to eat food sampling, was compared with a traditional but destructive method, based on rind scraping. Regarding L. monocytogenes, the sponge method allowed to estimate even only 5.71 ± 0.79 log cfu g⁻¹ of cells reduction after the treatment while the higher reduction when considering the rind scraping method was 4.06 ± 3.38 log cfu g⁻¹. The sponge method, combined with the classic scraping one, besides offering the great advantage of not being destructive, allowed to differentiate the effect that the treatment has on the microflora located on the surface from those in deeper layers.     

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。     

甲烷燃烧气体的气相色谱分析

用自行研制的采样装置和气相色谱联用分析甲烷燃烧气体。色谱柱固定相为ＰｏｒａｐａｒｋＱ，柱温范围－９９～２５０℃，氦气作载气。结果表明，该装置可以迅速精确地分析确定甲烷燃烧气体的成份和浓度。采用校正归一法定量，相对误差＜２％。     

核磁共振测井数据高分辨率反演方法研究

将核磁共振测井回波数据反演为弛豫谱时通常采用梭状函数抽样方法，为了提高弛豫谱反演的分辨率，采用了阶梯函数对弛豫谱进行抽样离散，获得了与常规方法一样的线性方程组，并采用奇异值分解与投影迭代方法求解对应的非负约束的正则化问题，系数矩阵条件数与参数分辨率矩阵分析表明，阶梯函数抽样形成的线性方程组具有更高的稳定性和更好的参数分辨率，数值应用结果进一步验证了阶梯函数抽样方法在弛豫谱反演中的优越性。     

井漏条件下岩屑录井取样方法的改进

针对在钻遇漏失层段加入堵漏材料后无法连续开启振动筛，岩屑难以连续捞取而失去取样连续性和准确性的难题，经多井探索，改进取样方法，制作了新的取样盒，试用后证实。既满足了漏失层段的岩屑录井取样要求，同时对在漏失层段钻井时及时排除钻井液中的固相颗粒起到了积极的作用。