影响含腐蚀缺陷管道剩余强度的参数分析

对比ASME B31G,API 579,DNV RP-F101,PCORRC等评价方法中的鼓胀因子、流变应力、腐蚀面积、缺陷长度等参数对管道剩余强度的影响。分析表明:管材的级别越高,不同标准之间的流变应力的定义的差异越小;NG-18公式仅适用于短缺陷;与实际爆破试验数据相比,ASMEB31G标准相对误差较大,DNV RP-F101和PCORRC标准评价结果相对误差较小。     

含缺陷注蒸汽管道剩余强度的有限元分析

通过ANSYS大型有限元软件对含不同尺寸沟槽型缺陷的注蒸汽管道进行应力场模拟计算。分析中选用实体单元建立含体积型缺陷管道的3D模型,考虑了几何非线性和材料非线性以及缺陷位置、尺寸和形状对应力场的影响规律,并通过塑性失效准则计算了含不同缺陷注蒸汽管道的极限载荷。     

双腐蚀缺陷油气管道剩余强度分析

以X60双腐蚀缺陷油气管道为研究对象,借助ANSYS软件,分析双腐蚀缺陷半径和缺陷深度对其等效应力和剩余强度的影响。结果表明:随着轴向位置的增加,双腐蚀缺陷管道等效应力在屈服极限与抗拉极限之间变化;随着缺陷半径的增大,剩余强度呈增加的趋势,安全性增强;随着缺陷深度的增大,剩余强度呈减小的趋势,安全性降低。所得结论对于油气管道的腐蚀安全评价有一定的参考意义。     

腐蚀管道的剩余强度评定及ANSYS二次开发

针对腐蚀管道对工作承压能力的影响,利用ANSYS软件建模仿真,通过与真实材料拉伸试验的数据对比,验证了有限元方法有较高的可靠性。进一步研究了内腐蚀缺陷尺寸对管道剩余强度的影响,并重点研究了相邻腐蚀缺陷相互作用和群腐蚀管道的评价方法。研究结果表明,管道的剩余强度会随着缺陷尺寸的增大而减小,相邻腐蚀缺陷在轴向和环向距离一定范围内会随着间距增大而相互影响减小。利用相邻腐蚀缺陷相互作用准则建立了等效简化群腐蚀的方法。为了解决ANSYS评定管道剩余强度操作的复杂性,开发了针对单个腐蚀和复杂腐蚀的评估软件。     

外腐蚀管道剩余强度及剩余寿命的有限元分析

埋地油气管道经常受到外部腐蚀,外壁会出现不同形状的腐蚀缺陷,因此就会产生应力集中降低管道的承压能力,必须对其剩余强度和剩余寿命进行评估。应用ANSYS软件对含外腐蚀缺陷的管道进行分析计算,给出不同缺陷尺寸的管道在5MPa内压作用下的Mises应力,并预测管道在未来某一时间的运行可靠性。计算结果表明,有限元法对于分析管道的剩余强度是可靠的,可为外腐蚀管道的安全评价提供较为准确的相关数据。     

腐蚀管道剩余强度的评价方法及剩余寿命预测

介绍了ASME B31G-2009、BS 7910-2005、PCORRC和API 579-1/AMSE FFS-1-2007四种标准中计算腐蚀管道剩余强度的经验公式,分析对比了四种管道剩余强度评价准则对预测结果的影响;并采用AMSE B31G-2009标准公式、有限元模拟和可靠性分析三种手段分别对某缺陷集输管道进行了剩余寿命预测。结果表明:对于不同钢级管道,API 579-1/AMSE FFS-1-2007标准方法预测的剩余强度最为保守,其次为ASME B31G-2009标准方法预测的,BS 7910-2005标准和PCORRC标准方法得到了相似的曲线,BS7910-2005标准的计算结果要稍大一些;为提高预测精度,需采用非线性有限元和可靠性分析法进一步预测剩余寿命;采用经验公式、有限元法和可靠性分析得到的剩余寿命结果较为接近,分别为10.8,12,13.6a。     

基于爆破试验数据对腐蚀管道剩余强度评定方法的验证

为验证腐蚀管道的剩余强度评价方法,收集了63组腐蚀缺陷管道全尺寸爆破试验结果。基于这些全尺寸爆破试验数据,分别使用ASME B31G、DNV RP-F101及PCORRC等评定方法计算管道失效压力,并用图表定量地示出各种方法的计算误差。结果表明,ASME B31G有很强的保守性,但这种方法在预测中高强度等级管道的剩余强度时也会出现不安全的评价结论。DNV RP-F101及PCORRC两种方法的差别不大,其保守性也较小,比较适用于中高强度等级的管道的剩余强度评价。但这两种方法在应用于中、低强度等级的管道时,都会产生不安全的评价结果。PCORRC的评价结果略好于DNV-RP-F101方法。应发展中高强度等级管道的缺陷安全评定方法。     

含凹坑缺陷的压力管道的失效率

根据SAPV－96,即《含缺陷压力容器安全评定》中的延性断裂准则,以凹坑深度Z为广义强度,以管道压力p为广义应力,得出了含凹坑缺陷的压力管道的安全裕度M;提出了计算其可靠性指标β的快速收敛迭代算法－三阶段法;求出了其失效率Pf,并讨论了Pf随Z和p的均值及变异系数的变化。     

含局部减薄缺陷管道的极限载荷分析

建立了含缺陷管道失效的数值模型,采用非线性有限元方法对其极限载荷进行了研究,分析了局部减薄缺陷参数对管道极限载荷的影响,并将计算结果与API579准则的评价结果进行了对比,分析了二者产生差异的原因。研究结果表明,极限载荷随缺陷深度和缺陷长度的增加而呈明显下降趋势,但当缺陷长度达到一定值时,其继续增加对管道极限载荷的影响不再明显。缺陷长度较小时,有限元计算结果与API579准则给出的结果相吻合;缺陷深度和长度都较大时,API579准则并不适用。     

利用改进的神经网络预测腐蚀管道的剩余强度

将BP神经网络和遗传算法相结合，得到一种新的神经网络，并将这种神经网络成功用于计算腐蚀管道的剩余强度和最大允许输送压力。通过示例分析，得到下面结论：不同计算方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力相差较大．Wes—2805—97规范、ASME—B31G规范、CVDA—84规范等都比J积分方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力偏大；DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力比J积分偏小；J积分方法和基于J积分方法的改进的遗传神经网络方法计算结果比较接近，可以认为是计算剩余强度和最大允许输送压力较好的方法。     

含腐蚀缺陷油气管道适用性评价研究进展

适用性评价是对含腐蚀缺陷的管道能否继续使用以及如何继续使用的定量分析和评估的方法。适用性评价方法由剩余强度评价和剩余寿命预测两个部分组成。阐述了近年来含腐蚀缺陷的油气管道适用性评价方法的进展,重点阐明了评价剩余强度的方法,归纳了预测剩余寿命的途径,概述了腐蚀管道适用性评价领域的发展方向。     

点腐蚀损伤管道剩余强度的评价方法

采用模拟多孔材料拉伸试验,建立了含孔洞型损伤管线钢的宏观力学性能退化规律模型。结果表明：管线钢的弹性模量和屈服强度随孔隙率的增大而显著降低,对于X70管线钢,当孔隙率达到50％时,材料表观弹性模量和屈服强度降为零。基于损伤理论,将用于评价体积型缺陷的API RP579公式进行了改进,建立了点腐蚀损伤管道的剩余强度评价公式。算例分析结果表明：将点腐蚀缺陷简化为局部腐蚀缺陷,其保守程度随点腐蚀深度增加而增大,当最大点腐蚀深度小于t／10时,这种简化处理在工程上可以接受。     

不同缺陷对套管剩余强度影响分析

借助有限元软件ANSYS对套管在均匀、点状和裂缝腐蚀缺陷下的剩余强度进行了计算。结果表明:均匀腐蚀下套管剩余强度随壁厚减薄而近似线性降低;点状腐蚀套管剩余强度变化为降低—平稳—降低;裂缝腐蚀下套管内压和外压剩余强度变化与点状腐蚀趋势近似,而拉伸曲线只在开始时急剧下降,随后一直保持平稳;腐蚀后套管承载能力由大到小排序为:点状腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀。     

含面积缺陷压力管道安全评定的方法

综述了含面积缺陷压力管道安全评定的方法;介绍了现场工程实例来验证当前含缺陷压力管道安全评定方法.     

含体积缺陷压力管道安全评定的方法

综述了含体积缺陷压力管道安全评定的方法,同时介绍了一个现场工程实例来验证当前含缺陷压力管道安全评定方法。     

在用含缺陷压力管道的安全性分析

采用ANSYS有限元分析软件,建立了7组不同情况下含平面缺陷的弯管有限元模型,对管道上裂缝进行了应力计算和分析,并采用GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》标准对含裂缝缺陷的压力管道进行了简化评定。结果表明7组评定点均处于安全区域,故裂纹缺陷不影响管线正常运行。     

腐蚀海底管道剩余强度的可靠性模型及评估研究

为了制订行之有效的海底管道检修方案,有效地保障海底管道的安全运营,极有必要对腐蚀海底管道的剩余强度进行可靠性评估。本文首先阐述了海洋环境对海底管道腐蚀的影响因素,其次建立了腐蚀海底管道可靠性模型;同时还以某腐蚀海底管道为例,进行了可靠性评估,为海底管道的维护管理提供了科学的依据。     

模糊人工神经网络技术在含缺陷压力管道可靠性计算中的应用

在用模糊人工神经网络技术预测含缺陷压力管道失效载荷的基础上，进行了压力管道的可靠性计算，并以一实例加以说明和验证该技术在含缺陷压力管道可靠性计算中的可行性。     

卡箍装配缺陷对管道强度的影响分析

卡箍装配是管道装配中最常用的方法,装配缺陷严重影响管道的使用寿命和稳定性.利用ANSYS有限元软件对管道的卡箍装配进行模拟,分别建立正常、过紧和松动三种装配情况下的管道模型,求解并比较了各种装配状态下管道模型的应力、位移和固有频率等特征量.通过改变缺陷装配下管道模型的关键参数,探究装配缺陷程度对管道强度的影响.计算结果表明:装配缺陷使管道的强度特征量发生改变,并且管道的强度随缺陷程度的不同而不同.     

含平面缺陷的压力管道在静载下的可靠性指标

以Ｌｒ为广义强度,以Ｋｒ为广义应力,参照ＳＡＰＶ－９５规范得出了功能函数Ｍ,据此对静载下含平面缺陷的压力管道进行了可靠性分析;提出了计算其可靠性指标的快速收敛的迭代算法,并分析了可靠性指标与Ｌｒ和Ｋｒ的均值及变慢系数的关系,得出了可靠性指标定量衡量静载下含平面缺陷的压力管道的安全状况的结论。