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。     

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。     

内压对管道系统柔性分析的影响

针对在进行管道应力分析时忽略内压对管道系统柔性的影响,文中对承受内压的管道的轴向伸长进行了推导分析,并结合ASME B31规范说明内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响。结果表明:内压对管道轴向伸长的影响较大,对于壁厚一致的弯管,内压使弯管趋于张开;随着管径的增大和采用高强度钢,内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响增强。对于温度变化范围小的大直径、高强度管道(如长输管道),应考虑内压的影响。对于是否考虑内压对弯管柔性系数和应力增大系数的折减作用,应结合具体的操作工况确定。     

不同核电设计体系管道应力分析载荷后处理研究

不同核电设计体系对管道应力分析载荷后处理的要求也不相同,Pipestress后处理程序POSTR功能强大且开放性较强,但相对M310和AP1000后处理的相关要求却针对性较弱。支架载荷、接管载荷、管道位移输出时无法自动对指定工况进行载荷组合。文中通过对AP1000、M310载荷后处理组合要求的深入分析,研究如何在Pipestress环境下利用POSTR程序实现不同核电体系的载荷组合要求,并形成标准命令流,从而达到了减少出错几率,提高工作效率的目的。     

三通内拐角椭圆裂纹应力强度因子分析

应力强度因子K1是缺陷结构安全评定参数,三通内拐角椭圆裂纹应力强度因子计算十分复杂。用ANSYS软件建立内压载荷下三通内拐角椭圆裂纹有限元模型,计算了不同几何结构参数下裂纹的应力强度因子K1,拟合了裂纹前缘的形状因子F计算公式。结果表明：内压下三通内拐角椭圆裂纹前缘形状因子最大值出现在主管或支管表面位置;三通主管壁厚增加,形状因子F减小;内压下椭圆裂纹有扩展为圆形裂纹的趋势。     

车辆载荷碾压作用下管道的安全性测试与分析

通过对重车碾压的土层压力进行试验,总结计算出了车辆载荷引起土层应力的分布规律,综合土层应力的分布规律、土层参数和钢材参数,建立了重车碾压对管道应力影响的有限元分析模型,提出了应力在土壤中沿深度方向变化的计算公式,通过静载和动载分析,计算出了管道安全的最低埋设深度,对埋深大于1．5m且管道上覆土层均匀密实的管道,由车辆载荷而导致的管道附加应力与管道强度及管道内气压相比,不会危及管道安全,也不会造成管道的疲劳破坏。     

集气站内单井管道应力分析与强度评估

集气站内单井管道结构比较复杂、输送流体涉及油气两相流且流体压力较高,容易出现应力超标问题,为确保其安全运行,有必要对集气站内单井管道进行应力分析与强度评估。集气站所辖单井管道较多且与放空、计量分离管道等相通,考虑对不同位置的支撑作用,提出了不同的设计方案。根据设计资料,使用CAESARⅡ软件对集气站内单井管道及相连管道进行应力分析,校核其埋地管道弯头处应力情况。通过对不同支撑方案的比选可见:3种管道设计方案的一次应力、二次应力均能够顺利通过校核,确定应力值最低、支撑结构受力更合理的方案为该集气站内单井管道的设计方案。     

热网管道在冬季焊接产生冷裂纹的原因及控制措施

随着城镇化集中供热的普及,冬季外部热网管道施工的情况越来越多,出现了一些因低温环境焊接引起的泄漏事故,因此研究低温环境下管道的焊接是非常必要的.详细分析了低温环境下热网管道焊接产生冷裂纹的各种因素,并从施工规范的执行、预热温度的控制、层间温度的控制、焊后保温等方面采取了质量控制措施,从而防止了焊接冷裂纹的产生,保证了低...     

车辆载荷下埋地管道应力应变测试系统

为了检测车辆碾压下埋地管道应力应变情况,建立穿越管段车辆行驶标准,设计搭建了一套车辆载荷下埋地管道应力应变测试系统。介绍了应力应变测试系统设计与搭建的过程,采用系统进行管道带内压条件下车辆碾压实验。实验结果表明,系统能够准确地检测车辆碾压时埋地管道的应力应变情况。     

长输管道宽频超声内检测器技术

利用宽频超声检测技术开展了旋转探头和阵列探头管道超声内检测器 (BUS-Pig)研究,实现了数据处理,管道腐蚀缺陷超声检测B、C扫描图像化和缺陷的三维图像化.实验结果表明:达到了管道腐蚀测厚精度±0.5 mm、腐蚀分辨率10 mm×10 mm的要求,并可检测评价管道截面尺寸.另外,对管道轴向裂纹的超声检测技术也进行了初步研究.     

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。     

含交叠型缺陷压力管道的极限载荷分析

对修正B31G方法进行了简要回顾.应用有限元分析软件ANSYS,对带有交叠缺陷的腐蚀管线的剩余强度进行了有限元分析,分析中考虑了材料非线性和几何非线性.得出了腐蚀区应力随载荷变化的历程曲线,以及腐蚀区尺寸对剩余强度的影响,并对模型的失效压力进行了预测.将预测结果与工业上使用最广泛的B31G准则预测的结果进行了比较,证明用此方法对腐蚀管线的剩余强度进行评估是可行的,并且得到了一些有参考价值的结论.     

在役给水管道内涂覆的研究

分析生长环对给水管道的影响,寻求合理有效的方法抑制生长环的形成,能够有效地延长给水管道的寿命,提高管道性能。从改善管网水质、改善水力条件等几个方面,分析在役给水管道内涂覆技术的应用优势。总结了国内外多种在役给水管道内涂覆技术。     

长输油气管道内腐蚀研究进展

针对长输油气管道的内腐蚀问题,总结了国内外油气管道内腐蚀研究现状、内腐蚀主要机理,并从输送介质、管材成分、输送工艺等方面对管道内腐蚀影响因素进行了分析。同时,结合国内外调研情况,介绍了长输油气管道内腐蚀控制标准和主要的防控技术,并对内腐蚀监测和直接评价技术进行了研究。在此基础上,介绍了开展管道内腐蚀研究的重要性及研究方向,为油气管道完整性研究和内腐蚀研究提供参考。     

压力管道振动分析

通过对压力管道系统振动数学模型及振动方程的理论分析研究,得出要改变其管线系统的振动特性,可从激振力和质量、阻尼、刚度等方面考虑的结论。分析了引起管道振动的各方面的具体原因,并提出了相应的消除压力管道各种振动的有效措施,为在设计、安装压力管路时尽量减小振动影响提供了参考。     

液体石油管道内腐蚀直接评价方法

基于美国腐蚀工程师协会提出的液体石油管道内腐蚀直接评价标准,介绍了适用于该种管道的腐蚀直接评价方法,并阐述了该方法的4个步骤,即预评价、间接检测、详细检查和后评价.运用油水流型预测、管道积水情况分布以及固体夹带与沉降3个方面的模型来确定腐蚀的具体位置和数量,并考虑了破乳、微生物腐蚀和杀菌剂、固体成分以及局部流动条件下对...     

海上漂浮式输油管线内部流体流速引起管线变形的研究

通过对海上漂浮式输油管线进行受力分析,建立其内部流体流速变化对管线作用的数学模型.利用ADINA软件,采用流固耦合方法,对DN100野战输油管线进行了分析,研究了管线的变形情况,并将其与理论计算结果进行了比较,验证了该模型的可行性.     

长距离高压管道清洗技术研究

文中通过P IG清管技术在长距离高压管道的应用,介绍了由电子定位跟踪装置、清管器、收发球等组成的P IG清管系统.分析了清管系统运行情况,对该系统在长距离高压管道清洗中可能出现的问题提出解决方案,为长距离管道清洗提供整套方案.     

压力管道施工焊接质量控制

焊接过程是钢制压力管道工程施工中的关键过程,焊接过程的质量控制对保证压力管道工程的安装质量起着非常重要的作用。介绍了压力管道安装焊接质量控制环节,主要包括焊接设备、管道组对、焊材管理、焊接工艺评定、焊接工艺管理和焊缝返修等。介绍了钢制压力管道安装工程施工中焊接过程的质量控制要点,以确保压力管道工程质量和安全。