输油管道环焊缝缺陷疲劳寿命评估

采用管道失效评估方法可评估静载荷作用下缺陷是否满足适用要求。但在内压等交变载荷作用下,输油管道环焊缝仍存在疲劳破坏的可能。为评估管道环焊缝缺陷的疲劳寿命,进行管道母材和环焊缝疲劳裂纹扩展速率试验,并分析和统计管道实际运行压力数据以及环焊缝缺陷开挖验证数据,采用BS7910标准方法计算疲劳寿命值。结果显示在仅考虑管道内压波动情况下,管道环焊缝平面型缺陷的疲劳寿命结果满足管道设计使用要求。     

环焊缝对管道系统跨距的影响

为了研究环焊缝对管道系统强度的削弱作用,对管道的环焊缝应力状态进行分析,得出管道环焊缝处强度主要由自重以及外载产生的轴向弯曲应力控制。管道跨距是决定轴向弯曲应力的主要变量,参照第一强度理论计算方法,通过引入环向焊接接头系数来考虑环焊缝对管道的跨距值的削弱作用,将计算值与现有标准规范中的管道跨距设计值相比较,并分析环焊缝处应力超标的发生条件。不考虑环焊缝的削弱进行管道跨距设计,某些情况下跨距值是不安全的。从设计角度给出了避免环焊缝应力超标的建议。     

非完整检测数据条件下的含缺陷在役压力管道失效分析

由于含缺陷在役压力管道的焊缝数量较大，而且对焊缝检测只进行抽检，本文在非完整检测数据基础上，建立适当概率模型。结合有限元软件ANSYS二次开发程序，对不完整检测数据的管道进行概率建模分析，充分考虑管道的我荷特点、几何特点以及缺陷的类型和特点，将管系中各缺陷安全状况，失效风险有机结合起来，计算得出存在单一缺陷和不完整检测数据压力管线的断裂失效概率。这对于制定具有针对性的检修计划，加强管线维护有重要的现实意义。     

内检测机器人在天然气站场管道中的应用

文中介绍了国内外站内工艺管道内检测机器人，并介绍了2种机器人现场应用效果。在某天然气管道应用CCTV内窥机器人找到了几何检测器卡堵的原因。模拟站场工艺管道，搭建测试平台，对A2072站内检测机器人进行了验证，结果显示其可通过DN500以上的三通和立管，可检出部分金属损失和焊缝缺陷。最后对该技术进一步发展应用进行了展望。     

管系应力计算在工业管道检验检测中的应用

在工业管道的检验过程中，采用商业化管系应力计算分析软件，对管道系统的整体应力状况进行分析，确定出应力载荷较大的危险点，有助于检验人员发现应力腐蚀开裂等缺陷，保障不停输全面检验的准确性和可靠性。文中介绍了一个成功的应用案例，该案例中发现了几处典型超标缺陷，说明在工业管道检验检测时，与管系应力计算有机结合，有助于检验人员找出危险管段，提高了检验的有效性与针对性。最后还提出了开展基于管系应力分析的工业管道检验检测的几个步骤与注意事项。     

电站600 MW机组P91三通的设计制造

采用压力面积法对电站 6 0 0MW机组主蒸汽管道P91材质三通进行设计 ,应用有限元对设计模型进行验证 ,通过改进常规径向补偿热压工艺 ,成功制造出 6 0 0MW机组P91钢 90°热挤压三通。通过检验和试验 ,表明其可替代进口锻制 6 0 0MW机组P91钢 90°三通。     

基于无损检测的输油管道环焊缝缺陷安全评估

输油管道环焊缝开裂可能造成严重的威胁,但漏磁内检测技术难以精确识别及量化环焊缝缺陷。因此,基于漏磁内检测数据结果的适用性评价结果可能存在较大的偏差。为此,对比环焊缝缺陷无损检测结果,分析漏磁内检测环焊缝缺陷的尺寸量化精度,并基于无损检测的缺陷尺寸进行失效评估,结合管道实际运行压力,进行疲劳强度校核。评估结果显示无损检测识别的环焊缝缺陷均满足安全评定要求,不需要修复。     

基于Workbench的含半穿孔油气管道疲劳寿命数值模拟

基于Workbench多场耦合分析平台Fatigue Tool模块对含半穿孔缺陷油气管道开展数值模拟分析。根据雨流计数方法将管道所受非周期性载荷历程转换为可用的应力循环载荷,并选用4种不同应力修正方法进行数值模拟。最大等效应力集中在沿管道周向扩展的半穿孔右侧边沿,表明此处疲劳可靠性最差,其次为半穿孔附近区域。4种修正方法计算结果中,Soderberg法的疲劳寿命最小,无平均应力修正法的疲劳寿命最大。而Goodman法与Soderberg法计算结果较接近,疲劳失效预测偏安全;其余两种方法的结果偏不保守。在实际工程中,采用Goodman法、Soderberg法进行预测较安全。     

非接触磁应力在管道焊缝评价中的应用

管道建设期焊缝遗留问题影响管道安全运行,因此应对在役管道焊缝复核检查.文中介绍了磁应力检测技术原理,并以做过内检测以及焊缝开挖无损检测的管道作为目标管段,通过现场对这部分管道采取非接触磁应力检测,验证了该技术具备焊缝识别定位以及焊缝异常识别的能力,但在焊缝异常评价精度上有欠缺.     

基于漏磁内检测数据的管道完整性评价

文中在漏磁内检测数据的基础上,对管道的缺陷特征进行分类,主要有金属损失、制造缺陷、焊缝异常等,并根据每种缺陷类型,分析其形成原因,为管道开挖修复和运营提供参考。     

管道腐蚀缺陷的有限元分析

为了研究腐蚀缺陷对管道的影响,通过ANSYS建立了不同尺寸的腐蚀缺陷,验证了模型的准确性,并研究了不同缺陷深度、长度、宽度对管道的Von mises应力影响,进而分析了缺陷深度和缺陷长度对于管道承载极限的影响。结果表明,管道的Von mises应力受缺陷深度和长度影响较大,缺陷宽度到达一定值时,对管道Von mises应力几乎无影响;缺陷深度的增大,大幅度降低了管道承载极限,对于缺陷长度较大的管道,影响更明显。     

在役压力管道焊缝缺陷的分析与处理

根据缺陷危害程度分析，确定在投压力管道焊缝超标原始缺陷的保留与清除。     

含点蚀缺陷三通管塑性极限载荷分析

三通管在使用中受介质的腐蚀或冲刷而产生局部减薄，从而降低其使用的安全性。因此，采用弹塑性有限元方法，分析了含点蚀缺陷引起的局部减薄对三通管极限载荷的影响。在对常用三通管几何尺寸简化为等径等壁厚的基础上，借助ANSYS软件中的设计语言（APDL），构建了参数化有限元模型。通过改变三通管及缺陷的几何参数，建立任意含点蚀缺陷三通管的有限元模型，实现三通管分析流程的过程控制。并研究了三通管几何参数对其塑性极限载荷的影响，为压力管道分析及使用安全提供一定的参考。     

长输油气钢质管道维修搭接焊缝超声探伤

为实现输油气管道搭接焊缝内部缺陷的全面检测,进一步采取整治措施、消除安全隐患提供有效依据和数据支持,保证管道安全运行,文中将超声脉冲回波法与透射传输法相结合,提出一种多通道在役管道搭接焊缝检测新方法。为了验证该方法的可行性,针对焊缝可能出现的焊接缺陷制作了一系列试块并进行了试验验证,试验结果表明该方法能够准确发现焊缝内部裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等缺陷,为管道的安全运行提供技术保障。     

主蒸汽管道动力时程响应分析

管道的动力时程计算通常采用通用软件ANSYS进行分析。由于ANSYS软件不具备按照规范分析对管道计算结果进行评定的功能,因此使用该程序进行后处理的工作比较烦琐。PIPESTRESS程序是用于管道分析评定的专用程序。文中介绍了管道动力学时程分析的理论方法,然后对PIPESTRESS程序和ANSYS程序的计算结果进行了比较,验证了PIPESTRESS用于管道时程力分析的有效性和可靠性,最后采用PIPESTRESS程序分析和评定主蒸汽管在流体时程力作用下的响应。对管道应力分析者采用PIPESTRESS软件进行管道动力学时程分析具有一定的借鉴意义。     

管道通径检测器的设计

通径检测器是用来检测管道直径变化的智能检测系统.它利用特殊的机械结构将管道的直径变化量转变成位移变化量,通过位移传感器转化为电压信号输入记录仪,实现对信号的采集和存储.采集的数据通过数据分析软件进行分析,除了凹陷和椭圆变形,通过分析软件也能直接查看管道的环焊缝、壁厚变化、管道附件(如阀门、三通)等.     

非接触式磁应力检测技术在埋地管道腐蚀评价中的应用

为了验证非接触式磁应力检测技术在埋地管道腐蚀评价中的有效性，分析了金属磁记忆原理、非接触式磁应力检测程序，对实际检测效果进行开挖验证，对检出缺陷评定结果与超声波测厚数据进行比对。结果表明：非接触式磁应力检测技术可以检测出埋地管道的金属腐蚀和机械损伤缺陷，通过磁异常综合指数对检出缺陷的等级划分与超声波测厚结果一致。可以采用非接触式磁应力检测技术，在不开挖状态下对埋地管道进行腐蚀检测，并给出与实际相符的腐蚀评价。     

城镇埋地燃气管道失效原因分析

文中对发生泄漏的某城镇燃气管道进行了失效原因分析,通过尺寸测量、宏观分析、电镜分析、化学成分及拉伸性能分析、金相分析等,得出了燃气管道断裂原因为管道环焊缝在外部载荷的应力作用下发生了断裂扩展,并确定了管道起源开裂的位置。     

含缺陷管道悬空状态下的有限元建模

地质灾害情况下,管道容易产生大变形和失效,造成重大事故,因此,研究地质灾害中管道的建模与应力计算,具有重要的工程意义.通过力学与有限元的结合,利用ANSYS工程软件建立管道在悬空状态下的大变形有限元模型.为考虑土壤地基的影响,采用弹簧来模拟地基对管道的反作用.根据材料力学计算分析,得出比较合适的弹簧间距,并验证了该模型的合理性.对于含缺陷的管道,运用子模型技术进行处理.建模完成后,用一组具体的管道参数进行实例分析,利用ANSYS后处理命令计算管道上的最大应力及其应力分布.     

金属磁记忆检测缺陷量化及管道寿命预测研究

为了更好了解金属磁记忆检测在管道缺陷识别、尺寸量化和剩余寿命方面的研究现状,展望将来的研究方向,综合分析了基于金属磁记忆的管道缺陷识别的研究方法和存在的问题。根据缺陷尺寸量化的现有文献,归纳出管道缺陷尺寸量化进一步研究的方向。阐述了管道剩余寿命预测的研究和数据收集存在的问题。数学方法、数学模型和计算机技术将成为金属磁记忆研究的有力工具,根据真实环境下的管道相关实验数据建立管道缺陷识别、尺寸量化和管道剩余寿命的自动化分析系统是研究的重要方向。