压力管道的壁厚计算

在进行管道强度计算时,国内和国外的管道标准较多,管道的各种壁厚系列和管道壁厚的计算与选取方法经常使用,造成在实际设计过程中壁厚计算公式使用混乱。管道壁厚选取不足会致使发生一系列安全事故,而随意的扩大管道壁厚的行为虽然保证了管道的强度,但是这样不但会使工程的建设成本上升,也会给管道带来其他的不安全因素。这就使管道壁厚的计算及选取显得尤为重要。     

三类压力管道组成件强度计算分析

随着工程项目的规模越来越大,工况越来越复杂,压力管道呈现出高温、高压、大口径、大壁厚的特点,这就对安全设计提出了更加严格的要求。对压力管道而言,强度设计计算是很重要的一部分,管道壁厚的确定对管道设计安全至关重要。不同的管道类型,其强度计算方法也不同,普通薄壁管道、高压管道、火力发电厂汽水管道这三类管道的壁厚计算不尽相同。鉴于此,专门针对这三类管道,以理论计算结合实际运用,对其强度计算进行有效分析,确定合理的管道壁厚,以保证工程项目的安全性。     

国外油气集输管道与长输管道壁厚计算的对比

从理论上推导了管道壁厚的计算公式,并应用第三强度理论对壁厚进行校核。并对国外工程中经常用到的油气集输管道与长输管道壁厚计算公式进行了对比。经比较发现,虽然公式形式上略有不同,但都可回归到理论的壁厚计算公式。     

基于电磁超声和相控阵技术的压力管道弯头缺陷的诊断分析

在压力管道检验过程中,常规壁厚测定一管道的弯头壁厚数值跳动异常剧烈,采用常规RT、电磁超声技术和相控阵技术对该弯头进行了综合检测分析。结果发现:弯头内表面存在大面积的微弱腐蚀;弯头内部存在大量埋藏缺陷;部分缺陷在壁厚方向呈现扩展特征。     

基于X射线数字成像检测技术的高温导热油管道焊缝缺陷研究

本文采用X射线数字成像检测(DR)技术对在役运行中高温导热油管道进行检验,根据高温导热油管道壁厚、介质特性和保温层厚度等因素,通过优化DR工艺参数,快速识别压力管道焊缝中的未焊透、未熔合缺陷,并对缺陷成因进行了分析。     

备用天然气管道剩余寿命研究

采用美国改进的B31G准则对腐蚀备用管道剩余强度进行了计算,腐蚀管道的最大安全压力为14.14 MPa,腐蚀管道的爆破压力18.63MPa,最大腐蚀深度为8.636 mm,最小允许剩余壁厚1.364 mm。根据改进的B31G准则最大腐蚀深度应修正为8 mm,最小允许剩余壁厚2 mm。腐蚀管道剩余寿命计算采用局部腐蚀计算模型,最大允许缺陷深度H_(max)=6.1 mm,最小允许剩余壁厚为5.49 mm,管道设计压力为7.0 MPa腐蚀管道的剩余寿命为4.84年。若设计压力降至5.0 MPa和3.0 MPa时,在现场堆放年限为6.91和7.5年就完全报废。根据最大腐蚀深度将管道降级为实际壁厚8.3 mm来使用,则计算出降级使用后的管道使用年限为15.8年。     

试论射孔对油气井套管抗挤压强度的影响

由于油田企业绝大多数生产活动在地下进行,因此其管道不可避免地会受到土地带来的不均匀荷载压力而造成射孔现象,最终使得油气井套管技术性能进一步下降。根据长期的研究表明,同种外径的套管,壁厚对抗挤压强度的影响远大于射孔的影响,壁厚越大,强度越大;射孔孔径、孔密对套管抗挤压强度有影响。笔者将从套管抗挤模拟实验入手,对套管抗压强度变化原因进行一定的分析,并提出油田企业在生产活动过程中应注意的举措,以期更好帮助各油田企业进行生产工作。     

高压聚乙烯装置超高压反应管内腐蚀缺陷有限元分析

基于Von Mises屈服准则,采用有限元弹塑性分析方法对含腐蚀缺陷的高压聚乙烯装置超高压反应管道的应力分布进行有限元分析,研究腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响,把分析得到的临界失效状态下的壁厚作为超高压管道爆破的安全阈值。     

带腐蚀缺陷管道的安全性评价方法研究

为了选择合适的安全性评价方法准确评估带腐蚀缺陷管道,结合有限元分析方法从膨胀系数、流变应力和失效压力三个方面对带腐蚀缺陷管道的安全性评价方法进行对比研究,研究结果表明,膨胀系数随轴向缺陷增长而增大,对各种评价结果的影响也随之增大;随着钢级的提高,各种评价方法的流变应力分化逐渐得到缓和,虚拟屈服应力趋同;在不同管道外径、壁厚、缺陷深度、缺陷长度、屈服强度和拉伸强度下,SY/T6151-1995标准的整体失效压力偏小,评价结果最为保守,会造成巨大的浪费;DNV RP-F101标准的评价结果最为冒险,很容易发生安全事故;而ASME B31G-2009标准、API579-2000标准和有限元分析法的评价结果相对适中,可较多应用于对管道的实际评估。     

带腐蚀缺陷管道的安全性评价方法研究

为了选择合适的安全性评价方法准确评估带腐蚀缺陷管道,结合有限元分析方法从鼓胀系数、流变应力和失效压力三个方面对带腐蚀缺陷管道的安全性评价方法进行对比研究,研究结果表明,鼓胀系数随轴向缺陷增长而增大,对各种评价结果的影响也随之增大;随着钢级的提高,各种评价方法的流变应力分化逐渐得到缓和,虚拟屈服应力趋同;在不同管道外径、壁厚、缺陷深度、缺陷长度、屈服强度和拉伸强度下,SY/T6151-1995标准的整体失效压力偏小,评价结果最为保守,会造成巨大的浪费;DNV RP-F101标准的评价结果最为冒险,很容易发生安全事故;而ASME B31G-2009标准、API579-2000标准和有限元分析法的评价结果相对适中,可较多应用于对管道的实际评估。     

非均匀沉降下高压天然气管道失效概率分析

为了研究非均匀状态下高压天然气管道的失效概率,通过建立管道失效概率模型,根据可靠性理论与管道有限元分析得出了管道失效概率随沉降发展的变化曲线,并对管道失效概率的4种影响因素的敏感性进行了分析。结果表明:4种影响因素敏感性大小依次为管径、内压、壁厚、埋深。随着沉降的发展,管径、内压敏感性逐渐降低,埋深敏感性增强;影响因素的变化量增大时,壁厚敏感性逐渐降低。     

道路占压长输天然气管道的安全分析

道路占压危害长输天然气管道,介绍了管道设计的强度核算方法,考虑管径、壁厚、覆土性质、管道埋深、车辆荷载等因素,通过管道的强度核算,分析管道的应力与变形情况,实现被占压管道的安全性分析,指导管道保护措施的制定,消减道路占压对管道造成的危害,科学、经济地保证管道安全运行。     

在役输气管道母材金属损失分析

漏磁内检测方法给出在役管道异常壁厚损失,通过无损检测方法对在役管道异常壁厚进行定量,定性比较,根据综合分析结果进行管道安全评价.依据评价结果对在役管道进行一定的处置措施,以达到对在役管道的科学管理,降低安全隐患.     

X80管线钢对接接头射线底片常见缺陷种类及原因分析

X80管线钢由于强度级别高,同等使用工况下可以使用更小壁厚的材料,节省材料降低成本,在我国天然气管道建设中越来越多的被选用。本文针对某工程中X80管线钢焊接过程中频繁出现的三类焊接缺陷的原因,从人机料法环五个方面进行了分析总结。     

含缺陷油气管道应力分布的数值模拟研究

含缺陷油气管道会减薄管道壁厚,从而影响管道的力学性能,当缺陷逐渐增大到一定程度时,会使管道发生泄漏事故,甚至导致火灾、爆炸等,造成重大经济损失。因此,借助ANSYS有限元分析软件,对方形缺陷、圆形缺陷、组合缺陷油气管道进行了数值模拟研究,首先考察三种缺陷的应力分布特点,其次,引入正交实验,通过改变三种缺陷的载荷和几何尺寸如长度、半径等,考察这几种因素对最大等效应力的影响规律,所得结论为含缺陷油气管道的优化设计提供一定的依据。     

低频导波技术在海洋石油管道检测中的应用分析

根据相关资料和历年的检测结果分析,内外壁腐蚀导致壁厚减薄是海上平台压力管道失效的重要原因之一。采用传统方法对海上平台管道进行检测,需要面对覆盖保温、高空、舷外等诸多难题,检测效率低下。低频导波检测是通过探头传感器被激励,发射出超声波信号,该信号可以覆盖整个检测管道圆周管壁,并且能够沿着管道向探头的远处方向传播。当遇到管道内外壁腐蚀或缺陷时,由于内外壁腐蚀或缺陷往往伴随金属的损失,导致管道横截面(厚度)发生了改变,造成腐蚀或缺陷处产生回波,通过仪器采集回波信号,借助专业的分析软件,便可以判断管道的内外壁腐蚀和缺陷的位置和损伤程度。本文通过导波技术的现场应用案例,证明低频导波技术可以用作压力管道的腐蚀检测,并且分析和总结了该技术在海洋平台压力管道应用的特点。     

HDPE焊接三通管件壁厚数值优化设计

输气焊接HDPE三通管道,由于焊接使材料性能下降,并产生应力集中,因此必须对管道连接处增加壁厚.基于对HDPE材料性能和焊接处HDPE材料拉伸强度的试验,对HDPE材料三通管道壁厚进行数值优化设计.有限元模型中采用理想弹塑性和Ramberg-Osgood两种材料本构模型,计算得到管道等应力线以及壁厚优化曲线,对管道设计具有实际意义.     

压力管道壁厚选择及相关应力的问题

压力管道的壁厚选择是压力管道设计中最基本和最常见的问题,但是在实际设计过程中却非常混乱,经常出现凭经验估算、乱套SCH表、不经过演算随意套用某些手册数据的现象,还有的认为管道壁厚越大越好,随意扩大管道壁厚。管道壁厚选择的不合理,不但给安全带来隐患,而且也造成建设成本的提高和材料的浪费。下面就对此问题从壁厚计算和应力分析两个方面进行讨论。     

油气管道自动焊接焊缝检测实验研究

油气用钢管的强度等级较高,管径和壁厚较大,油气管线施工多以自动焊和半自动焊为主,手工焊为辅。油气输送管线的焊接质量要求很高,既要控制缺陷的产生,又要焊道内表面光滑,因此如何提高焊接效率和焊接质量成为首要问题。为了研究分析管道自动焊接质量差等问题,以X70钢级管线钢为对象进行自动焊接实验,针对焊接后形成的焊缝分别进行焊缝外观实验、X射线无损探伤实验、焊缝成型特征实验、低温冲击韧性实验,对提高管道自动焊接质量具有重要意义。     

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。