带体积型缺陷压力管道极限载荷的有限元分析

管道在使用过程中会出现各种缺陷,主要以腐蚀造成的体积型缺陷为主。采用有限元弹塑性分析方法,基于Von—Mise屈服准则,对含体积型缺陷的压力管道进行非线性分析,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。与含腐蚀缺陷管道的水压试验结果及ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性。     

孔洞型腐蚀损伤管道剩余强度评价

对孔洞型损伤缺陷管道进行了受力分析,研究了腐蚀损伤沿管道壁厚分布规律,建立了孔洞型腐蚀损伤管道剩余强度评价模型,并对孔洞型腐蚀损伤缺陷进行剩余强度评价。结果表明:腐蚀深度一定时,极限压力随腐蚀损伤层长度增大而减小;腐蚀区长度一定时,极限压力随腐蚀损伤最大深度增大而减小。     

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。     

基于全尺寸试验的X80管道腐蚀缺陷评价方法验证分析

文中在调研含腐蚀缺陷X80管道全尺寸压力爆破试验数据基础上,对ASME B31G-2012、ASME B31G-1991、PCORRC、LPC-1、SHELL 92评价方法的失效压力评价结果进行验证,并用线性回归分析方法对比分析了各评价方法用于X80管道腐蚀缺陷评价的准确性和可靠性。对比分析结果表明:管道腐蚀缺陷深度或长度较大时,各评价方法的预测失效压力差异更明显,其中流动应力、腐蚀面积参数、鼓胀因子等因素共同影响了评价结果的保守性;LPC-1方法预测的准确性最高,SHELL 92方法最保守。     

输油管弯头腐蚀缺陷应力分析

针对输油管弯头以及管壁上的缺陷,用有限元法对其进行了分析计算,找出了输油管弯头的危险部位,给出了管壁危险部位腐蚀缺陷处的应力分布规律以及危险点,并研究了缺陷的长度、宽度和剩余壁厚对应力的影响;同时拟合了缺陷处应力的计算公式,为工程技术人员的设计计算和现场管道安全运营动态管理提供了依据.     

内压载荷下X80管道裂纹应力分布规律研究

为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。     

管道腐蚀缺陷剩余强度研究

基于管道极限状态可靠性评估方法,确认管道所处的极限状态,并对其在该极限状态下的各指标进行评估计算。同时,针对管道不同腐蚀状况,利用有限元分析方法,确定给定腐蚀缺陷尺寸下管道的强度,从而进一步分析管道腐蚀缺陷,有针对性地提出管道保护措施,有效保障管道的安全运行。     

含球型凹坑缺陷燃气管道弯管极限载荷的研究

凹坑是埋地管道中常见的体积型缺陷,是一种破坏性较大的局部缺陷,而弯管是埋地管道中的重要管件。应用有限元分析软件ANSYS,对含球型凹坑缺陷的燃气管道弯管在内压载荷作用下进行有限元分析,分析中考虑材料非线性和几何非线性,根据腐蚀区的载荷-应变图,对模型的塑性极限压力进行了预测,并得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律,得到了一些对含缺陷弯管的安全评定有参考价值的结论。     

含错边缺陷悬空管道的安全研究

以涩宁兰一线管道为工程背景,根据GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》确定不同壁厚下标准允许的错边量。基于应变失效判据,建立了输气管道在不同地区的失效判别标准,以错边量、错边缺陷在管道悬空段位置为变量,研究管道上的受力特点及不同变量对悬空管道失效悬空长度的影响,结果表明错边量的大小对管道的失效影响很大,当错边量Δ≥2 mm时,管道的安全悬空长度和极限悬空长度急剧减小,管道极易发生失效。     

含轴向内表面裂纹管道极限载荷有限元计算

获得结构的极限承载能力,是结构极限分析的基本任务。利用三维弹塑性有限元技术,通过新的极限载荷确定方法一停机点法,对内压作用下含轴向内表面裂纹管道的极限载荷进行了系统的计算与分析。结果表明：无量纲极限内压（pB／pP）主要和裂纹深度与管道厚度比（A／T）、管道厚度与直径比（T／DO）有关,裂纹长度与管道直径比（L／DO）对其影响可以忽略。建立了含轴向内表面裂纹管道无量纲塑性极限内压数据库,可供缺陷管道安全评定时参考。     

长输管道跨越工程复杂工况下数值模拟

以拱形跨越管道为研究对象,采用ABAQUS软件建立考虑管道运行内压、管道自重、温度荷载以及风荷载的拱形跨越管道有限元模型,开展腐蚀、凹陷以及极限工况下拱跨管道力学性能和变形特征研究。研究发现：腐蚀工况或极限工况下,拱跨管道最大Mises应力均发生在拱脚处;凹陷工况下,拱跨管道最大Mises应力发生在凹陷区域。拱形跨越管道的最大平面内竖向位移和最大平面外水平位移分别位于拱跨跨中位置与拱脚位置。     

冲沟塌陷区输气管道的安全评价方法研究

为了判断管道的通行方案是否可行,以非线性接触模型为基础,应用ANSYS有限元软件,建立了悬空管段的三维管土相互作用模型,通过分析得出了悬空长度与最大Von Mises应力和沉降量之间的映射关系,二者均随悬空长度的增大而增大.根据应力分析结果选取了管道依次达到许用应力和屈服强度时的悬空长度作为临界指标,建立了悬空管道的安...     

油管缺陷参数对漏磁场的影响分析

铁磁构件缺陷参数对漏磁场的影响较复杂,磁荷模型在理论上可以定量分析该磁场问题,但只能适用于简单缺陷形状情况。因此,采用有限元数值计算技术更具灵活性。为了进一步分析油管缺陷参数对漏磁场的影响,建立了油管缺陷漏磁场仿真模型,研究了裂纹深度、裂纹宽度、裂纹深宽比、裂纹倾角对漏磁场的影响。分析结果表明:漏磁场强度随油管缺陷裂纹宽度的减小或裂纹深度、裂纹角度的增加而增强;对于深度比,相对于裂纹宽度,裂纹深度对漏磁场的影响更明显。仿真结果为缺陷检测系统设计和缺陷信号分析提供了参考。     

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。     

煤气管道穿孔泄漏原因分析及建议

文中研究目的是确定城市杂散电流对钢质管道的干扰及其影响,通过现场检测管道的腐蚀状况及测试杂散电流状况进行课题研究.在现场检测过程中,发现所研究的管道在不到10 m的长度上有7处穿孔、14处严重腐蚀坑(深度大于3 mm).针对这一特殊的事故情况,结合收集的相关资料和现场检测情况,分析了事故原因,综合分析管道的腐蚀原因及杂...     

普通凹坑对管道爆破压力的影响分析

文中总结了国内外标准对普通凹坑尺寸的规定及存在的问题。采用有限元方法,模拟了管道上不同深度普通凹坑生成过程,以及在内压作用下普通凹坑中心点的应力变化过程。研究了无约束和受约束普通凹坑对管道爆破压力的影响,得出无约束普通凹坑对管道爆破压力没有影响,凹坑深度超过20%OD的受约束普通凹坑对管道爆破压力影响较大的结论,并对普通凹坑的处理提出了建议。     

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。     

腐蚀管道体积型缺陷评价方法

结合管道完整性管理和合于适用评价的管理理念,重点介绍了6种评价腐蚀管道体积型缺陷的方法,并对他们在流变应力、缺陷形状、鼓胀修正因子方面的差异进行了对比分析.最后介绍了一种国内科技工作者研究的评价方法,该方法考虑了弯矩、拉伸的组合作用,可科学准确地计算出腐蚀管道的剩余强度.便于评估人员选择合适的评价方法,确保管道安全运行管理.     

海底管道挖沟的数值模拟

海底管道在挖沟过程中可能受到较大的弯曲应力而出现屈服甚至断裂现象,因此,有必要确定管道在挖沟过程中的应力和变形分布。考虑管道自重和浮力的影响,采用有限元软件建立了海底管道挖沟时的力学模型,通过静力分析得到不同条件下的最大弯曲应力和变形,并将其拟合成公式。最后,通过实例计算,验证了拟合公式的准确性。结果表明：充水状态比空管状态所受弯曲应力大;管道埋设深度越深,所受弯曲应力越大;当要求的挖沟深度较大时,一次挖沟成型可能导致管道弯曲应力超出许用应力。     

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。