基于有限元法分析双层海底管道断裂失效问题

针对南海某油田平台间某双层海底管道的外管发生一处断裂失效事故,根据管道实际运行工况,考虑土壤摩擦力对外管的作用,利用有限元接触分析方法进行双层海管的受力分析,结合DNV规范对管道进行强度校核。结果显示:利用有限元接触算法来分析管土相互作用时,采用刚性面来模拟土壤层是可行的;在未超过原设计压力和设计温度条件下,该海管的外管将不会发生断裂失效事故,管道满足结构强度要求;若海管产生较严重的局部腐蚀,最严重腐蚀点的缺陷凹坑深度超过壁厚的85%,将会发生断裂失效事故。     

注汽管道承压能力评估和实物试验验证

基于失效评估图技术对某注汽管道进行了承压能力评价,给出了管线在不同腐蚀壁厚情况下的极限承压能力和极限裂纹尺寸。并利用实物爆破试验验证了评价方法的安全性和有效性,通过对爆破断口进行宏观和微观分析,发现管段的开裂属于脆性开裂。     

燃气埋地管道弯头断裂失效分析

文中通过对某天然气储配站埋地管道防腐层检测,发现管道外防腐存在破损,开挖后发现弯头断裂失效。通过断口宏观分析、壁厚测定、母材理化性能试验、硬度测试等进行试验验证。试验结果表明:管道超温使用、弯头母材冲击韧性差等造成弯头母材断裂失效。     

蒸汽管道失效成因分析

通过力学性能测试、化学成分分析、金相检查和扫描电镜分析等方式对一段运行的蒸汽管道失效原因进行了详细分析,得出失效的根源是不合格的金相组织在应力作用下腐蚀开裂。最后指出在役管道定期检验应增加金相检查作为辅助手段。     

管道壁厚计算公式改进探讨

通过输油管道及注汽管线壁厚的选择等应用实例来说明传统的管道壁厚的设计公式过于保守,没有相应的壁厚修正标准或公式。这个问题在美国已经得到重视。可参照美国的做法,改进管道壁厚的计算公式,即引入最小壁厚设计因素,完善环向应力公式计算并研究确定管道壁厚与温差之间的关系。     

兰成渝成品油管道滑坡地质灾害失效概率预测模型

分析了兰成渝成品油管道受地质影响的形式和原因以及灾害发生的严重后果,突出了对地质灾害危险地段进行检测和安全评价的重要性.通过对管道滑坡地质灾害失效影响因素(如坡度、土壤稳定性和滑坡的卫星监控等)的分析,建立了管道滑坡地质灾害失效概率预测模型,最后将该失效概率模型运用于兰成渝管道1#滑坡体稳定性分析得结果进行对比分析,以验证模型的正确性,进而建立一种长输管道滑坡地质灾害风险评价模型.     

输水钢管壁厚设计与腐蚀防护

通过对一定壁厚输水钢管的强度、刚度与稳定性计算分析,阐释了正常敷设条件与荷载下,目前输水钢管壁厚设计存在较多裕量,从腐蚀防护的角度分析了该裕量是为了应对防腐层失效后环境对管壁的腐蚀,得出通过科学设计、合理选择防腐方式并严控防腐质量等措施,可以使管道壁厚适当减薄,可以节省工程投资的结论。     

管道壁厚测量技术研究进展

管道长时间进行输送作业,其局部容易发生腐蚀,使管道壁厚逐渐减薄,影响管道运行安全,因此有必要对管道进行壁厚测量.文中介绍了几种测厚技术,对各种测厚技术的原理、研究进展和优缺点进行了总结.文中对电磁超声技术进行介绍,指出利用电磁超声技术进行管道壁厚测量具有独特的优势,利用该技术研发的测厚装置便于集成到检测器上,并预测对该技术的研究将成为管道壁厚测量技术的热点.     

海上平台压力管道损伤分析

通过宏观检验、壁厚测定、UT、MT、PT、金相检测、铁素体测定等技术方法,对海上平台压力管道安全状况进行调查研究。针对海上平台的压力管道典型损伤案例,分析了海上平台压力管道潜在的主要损伤机理;并对主要的典型损伤提出了具有针对性的检测方法,以方便在检验过程中发现并识别管道存在的损伤,及时排除隐患,从而预防管道损伤失效,有效保障管道的运行安全。     

工业管道定期检验无损检测新技术

由于绝大多数工业管道输送有毒、易燃、腐蚀等介质,一旦失效后果严重。文中通过简要分析在用工业管道定期检验的主要内容及存在问题,从传统无损检测技术的缺点出发,对超声导波(低频、高频)、高温测厚、超声相控阵、超声C扫描和三维激光扫描等检测新技术的基本原理、主要设备和检测方法进行了阐述,并以工程实例进行论证,为这些技术在工业管道全面检验工作中的应用提供参考。     

U型管件强度分析

本文推导出了Ｕ形管件最小允许壁厚的计算公式，提出了用压力管道元件检验确定Ｕ形管件最小允许壁厚的方法及其外侧内壁外应力的近似求解方法。     

燃气管道腐蚀缺陷应力分析

为了研究腐蚀缺陷影响下燃气管道运行的应力集中现象,防止管道应力过大而失效,采用有限元方法分析了不同腐蚀深度和腐蚀直径下,管道的应力分布状况。结果表明:在腐蚀深度一定时,腐蚀直径增大应力集中现象逐渐减弱,呈反比趋势;当腐蚀直径一定时,腐蚀深度对管道应力影响较大,是导致管道失效的主要因素。管道防护可通过在缺陷周围焊上补强圈,增大缺陷周围的壁厚,减小腐蚀深度,降低腐蚀应力。     

钢制管件标准的壁厚要求分析

在其他条件满足设计要求的情况下,钢制管件的壁厚是保证其在压力管道中安全运行的主要因素,对于承压管道使用的管件应进行壁厚补强。针对管件的壁厚即等同于所连接钢管的壁厚这一认识上的问题,对比和分析了国内外主要使用的管件标准对管件壁厚的规定,提出了管件壁厚的几种确定方法,对管件制造商确定管件壁厚提供参考;并建议在修订管件标准时对壁厚给予明确规定,以提高标准的适用性,给管件制造商和检验人员提供制造和检验的标准依据。     

金属软管产品质量及应用现状

金属软管具有减少管道的安装应力、补偿管道的位置移动、吸收管路系统的振动和管路系统噪音等功能,广泛应用于航空航天、机车船舶等领域。针对金属软管在应用中出现的事故,进行了失效原因分析,阐明了金属软管的设计与选材、加工与热处理、安装、使用环境等方面失效机理;概括了金属软管在重点行业的应用现状,提出了加强行业监管的重要性。     

管段关联性对腐蚀管线失效可能性评估的影响

为了对管道进行完整性管理,需要对管道在腐蚀情况下的失效压力进行计算或预测,而影响失效压力的诸多因素中就包括管段的空间关联性。提出了计算关联系数的方法,同时分析了管段关联系数对管道的整体失效可能性评估的影响。最后结合实例,利用蒙特卡罗模拟方法,用所提出的方法在某管线进行了具体应用,并对结果进行了分析和讨论,结果表明:与那些没有考虑到腐蚀管线的管段关联性的评估结果相比,结合管段关联性的本方法在提高对管线失效可能性评估的准确度上可以提高近30%。     

影响含有凹痕管道运行寿命的因素研究

国外管道设计标准普遍采用凹痕深度对管道凹痕是否需要修复进行评估,但是,很多满足标准中凹痕深度要求的凹痕仍会发生失效。因此,国外许多研究机构对含有凹痕的管道进行了大量的试验研究。通过比较现场和试验数据,并使用计算软件对管道的压力进行分析,试图从各个方面找出影响含有凹痕的管道运行寿命的因素。文中对此进行了总结,介绍了凹痕长度、凹痕深度、凹痕肩部坡度、凹痕尖度、管道几何形状、管道材料、运行压力、焊缝、壁厚变薄对管道上凹痕疲劳行为的影响。最后得出了结论．并提出建议。     

在役天然气管道的可靠性分析

含缺陷天然气管道的可靠性分析是石油化工行业的一个重要课题。结合可靠性分析的定义,介绍了结构可靠性的基本原理,讨论了腐蚀减薄设备的可靠性模型和可靠度的计算方法。基于可靠性理论,综合考虑了缺陷深度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等的随机性,确定了天然气管道的可靠度与腐蚀深度的关系。根据一次二阶矩法,建立了腐蚀减薄管道的可靠性模型。根据在役天然气管道的定期检验结果,结合设备可靠性的概念,对于在役天然气管道的减薄的危险部位进行可靠度计算,得出其减薄后的失效可能性。这对该天然气管道的风险评价和延长其检验周期有重要的意义。     

陆上与海底油气长输管道壁厚确定及校核

对于油气长输管道工程,管道壁厚的选择影响管道结构安全,还直接影响工程总投资,因此合理地确定壁厚很重要。文中通过引用陆上及海底管道设计中常用的规范,介绍了陆上及海底油气管道的壁厚计算方法,同时介绍了通过强度校核来校核计算壁厚并选择标准壁厚。为从事陆上长输管道设计的人员在进行海底管道设计时选择壁厚提供参考。     

探讨管道壁厚准确测量方法

分析管道壁减薄的原因，详细介绍了准确测量管道壁厚的方法，并且指出了管道壁厚测量时应注意的问题。     

并行管道风险因素与事故交互作用分析

随着能源需求的不断增加,国内管道建设处在一个新的高潮时期,受各种因素制约,近距离并行敷设管道越来越多,给管道的建设和运行安全带来了新的挑战。通过分析并行管道设计、建设和运行阶段所面临的风险因素以及现有研究状况,并着重对管道运行阶段事故交互影响的失效概率进行了讨论。最后提出,对于并行管道的安全问题,不仅要考虑失效后果的严重程度,也应考虑管道发生事故后产生交互影响的概率问题,有效降低管道失效概率是解决并行管道安全问题的主要途径。