管道内检测缺陷的开挖验证技术

文中概括了管道内检测开挖验证工作流程,提出目标环焊缝的确定原则和定位技巧,通过测量环焊缝与螺旋焊缝在12点钟方向上的轴向距离快速确定其编号,有效提高定位精度和效率,降低开挖工作量。并给出了在现场勘测中实用性较强的两个数值,即螺旋焊缝时钟位置变化1 h的轴向距离和环焊缝时钟位置变化1 h的环向长度,利用这两个值可精确测量环焊缝与螺旋焊缝钟点。     

增大管道跨度方法的研究

在管道设计过程中,经常遇到管道跨距无法满足跨度要求,需要通过管道自身的加强来增加管道跨距的情况。文中根据决定管道跨度的强度条件和刚度条件计算公式,简要分析了影响管道跨度的因素。在此基础上,对工程中常用的3种增大管道跨度的方法(加大管径、壁厚,加强板,拱形管)做了简要的分析,并对3种方法的优缺点做了比较。最后,通过工程实例的计算分析,验证了整个选择过程,为解决工程实际问题提供了思路。     

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。     

管道环焊缝检测图像智能识别技术研究

为提升环焊缝缺陷排查效率和智能化水平,对管道环焊缝的漏磁和射线检测图像进行了缺陷智能识别技术应用研究。基于管道环焊缝射线检测底片的数字化图像,进行了缺陷图像智能识别流程制订、算法设计和软件开发,实现了未熔合等样本缺陷的智能识别分析。对在役管道的漏磁内检测数据,开发环焊缝图像自动获取和识别分析算法工具,实现了环焊缝缺陷等特征图像的自动采集和识别分析。     

管道环焊缝数字射线检测技术研究

在管道环焊缝检测技术领域,X射线检测技术和超声检测技术并存可以取长补短。随着数字化X射线成像技术的推广应用,管道环焊缝X射线检测正向数字射线技术方向发展。由于射线探测器的图像质量和包含的信息远远超过普通胶片成像,数字射线技术代表了管道环焊缝检测的发展方向。管道科学研究院通过对面阵探测器成像技术的研究,开发出了管道环焊缝数字射线成像设备,实现了管道环焊缝射线检测的实时显示和电子存储。     

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。     

无坡度敷设煤气管道跨距计算

煤气管道的无坡度敷设方式在钢铁企业中得到了普遍应用,而对煤气管道跨距的正确计算和合理选择对管道的安全运行十分重要。在分析了煤气管道事故积水高度的来源基础上,针对钢铁企业无坡度敷设的单根煤气管道和有外加管道的煤气管道的跨距,分别进行了强度和刚度分析,给出了无坡度敷设煤气管道跨距的简化计算方法。     

高温双层海底管道轴向力计算方法

海底管道的轴向力分析是海底管道设计研究工作的一项重要内容。基于剪滞理论,提出了一套高温状态下双层海底管道轴向力计算的新方法。此方法可以很好地得出双层海底管道的轴向力分布状态以及内管和外管的最大轴向力。分析得到:内管的轴向力呈均匀分布;外管中间的固定段部分所受的轴向力呈均匀分布,其他部分轴向力呈线性增加,在管道的两端,轴向力达到最大值。     

关于管道裂纹应力强度因子的计算

论述了管道裂纹（包括轴向裂纹和纵向表面半椭圆裂纹）在复杂应力条件下应力强度因子计算的权函数方法。分析和算例表明，该方法可准确、有效地计算管道裂纹在各种应力条件下的应力强度因子。     

新型管道环焊缝相控阵超声检测设备的研制

目前,相控阵超声检测技术在国内长输管道环焊缝检测中得到了广泛应用,由于专用相控阵检测电缆在施工中容易损坏,使得设备维护成本高昂。在已有的相控阵技术研究基础上,设计了新型管道环焊缝相控阵超声检测设备,使超声采集单元及电机驱动控制单元小型化,安装在扫查器上,采集的超声信号经网线传输到笔记本电脑,实现全自动超声检测功能。经现场试验测试,设备性能满足《管道对接环焊缝全自动超声波检测标准》要求。     

定标点失效对中心线坐标及应变数据的影响分析

为了研究定标点失效对管道中心线坐标及应变数据的影响，文中以管道环焊缝作为特征点对比2次中心线检测的环焊缝球面距离和管道应变数据，研究定标点失效情况下数据偏差情况。结果表明：对于1 km/点设置定标点时，环焊缝位置的偏差能保持在2 m范围内，对于1～2个定标点失效时环焊缝偏差会扩大到5 m,对于连续5点定标点失效时，环焊缝位置的偏差会超过14 m,该坐标数据已失效；对于极限情况连续5个定标点失效的情况下，通过环焊缝仍然可以将2次检测应变数据进行对齐，且检测数据能够良好复核，对于连续5个定标点失效情况下应变数据仍准确有效。     

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。     

长输管道环焊缝的射线数字成像检测技术应用

文中分析了长输油气射线数字成像检测的3种技术类型,及其在油气管道环焊缝检测方面的优缺点和发展趋势.开展了在役输油管道动火作业中射线数字成像检测技术(DR)的现场应用试验,初步验证了在役管道环焊缝DR检测的技术可行性和对缺陷检测的较高灵敏度.结合中俄东线输气管道建设,进行了传统射线胶片照相检测技术(RT)和DR检测技术工...     

管道环焊缝数字射线检测软件设计

X射线平板探测器数字成像是一项现代射线检测技术。由于X射线探测器的图像质量和包含的信息远远超过普通胶片成像,该技术代表了射线检测技术的发展方向。基于平板探测器的管道环焊缝数字射线成像系统的特点,对降低图像质量因素进行仔细研究,对随机噪声、像元响应不一致等降低图像质量因素进行了有效的抑制,完成了管道环焊缝数字射线检测软件的设计和编程,实现了检测图像的动态拼接和管道环焊缝数字射线检测系统的现场应用。     

管道内防腐层补口技术研究进展

管道内衬或内防腐涂层现场施焊时,焊缝两侧的防腐层会由于高温作用而破坏,使环焊缝处不能得到有效的保护,内补口技术也成为影响管道质量的主要瓶颈。文中介绍了国内外主要的内补口技术,如内补口机法、内衬保护套（管）焊接法、不锈钢接头法、机械连接法等,并指出各方法的特点。文中还就内补口技术的质量控制和研究方向等提出了建议。     

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.     

站场管道的在线检测技术

研究了站场管道在线检测的技术手段.建立了以超声导波、超声相控阵、TOFD和管道防腐层及管体外壁腐蚀直接调查等检测手段为一体的站场管道在线检测系统.详细阐述了各个检测手段在站场管道在线检测中的实施及其具有的作用,对输油站场管道防腐层和保温层性能、管体腐蚀情况及管道对接环焊缝质量进行调查.结果表明,几种检测方法的组合使用能...     

管道环焊缝X射线数字成像动态采集软件设计

目前,国内的管道环焊缝数字射线检测设备仅能实现静态成像,曝光时间过长,成像结果由多张图像组成,增加了判读工作量和图像评定难度。管道环焊缝X射线数字成像动态采集系统解决了这些问题,采集面板在电机的驱动下沿着轨道匀速行驶,采集图像无缝无重叠地连续实时显示,最终形成一幅完整的管道焊缝扫查图。针对数字射线动态数据采集系统的TDI原理、TDI扫查的时钟同步源、CMOS平板探测器中偏置电压的刷新和面板校准等问题进行详细说明,完成了X射线数字成像动态采集软件的设计和编程,并在管径813 mm、壁厚12.5 mm的管道环焊缝上进行检测试验,采集图像中缺陷清晰可见。     

地面堆载对原水输水钢管的影响研究

经过对埋地原水输水钢管爆管的案例调研发现,漏水管道上方多存在违章堆土或重载货车行驶的情况,管道裂缝位置主要集中在焊缝附近。采用室内相似模型试验、有限元模拟验证和现场静载测试相结合的手段,研究了不同地面堆载工况下对DN2400原水管道的变形及受力影响。室内研究结果表明,管底的轴向应变均大于环向应变,管道以弯曲变形为主,与实际漏水点处焊缝断裂相符。现场静载试验与有限元所得的各测点处的Mises应力均小于10 MPa,远小于管道破坏的荷载。说明地面堆载不是造成原水管道爆管的单一诱因,焊缝的原始状态对爆管的影响不可忽视。     

严寒地区油库压力管道选材研究

根据工业管道安全技术监察规程,严寒地区油库压力管道设计温度低于-20℃,超出了20号碳素钢管的使用温度下限,按照压力管道设计规范中关于低温低应力工况的定义,进行管道应力计算。分析表明：油库压力管道的设计压力低于0.7 MPa时,油库管道正常操作的轴向拉应力低于材料标准规定的20号钢管的最小抗拉强度值的10%,管道操作工况处于低温低应力工况,管道材料可以使用20号钢。