白石水库集中供水头部工程管路及管件安装技术措施

水库集中供水头部工程管路及管件安装是在管线及管件单位吨位较大、节间焊接强度也大,租用了100t履带吊吊装。为此,安装前要检查管路沟槽的边坡稳定情况、沟槽底部垫层和接口焊接部位施工坑开挖等情况;对管线进行吊装就位和调整;焊接管路及管件,确保证焊接质量达标;总结出管道安装的安全技术措施。这对于保证水库集中供水头部工程管路及管件安装达到相关质量标准,以及保证供水安全都具有重要的意义。     

对接焊管环向焊缝中裂纹与错边复合缺陷应力强度因子计算方法研究

在管道现场焊接过程中,环向360°裂纹为常见的焊接缺陷,同时错边也是焊接过程中经常出现的,对这两种缺陷单独的裂纹尖端应力强度因子已有比较清晰的分析以及计算方法,但是对这两种缺陷的复合应力强度因子还没有一个精确的计算公式.在过去研究结果的基础上,对其进行修正,提出一种适合工程应用的应力强度因子计算方法,为带缺陷焊缝管道的断裂力学参量计算及疲劳寿命估算提供简洁方便的途径.     

裂纹参数对深水海底管道疲劳寿命的影响

分析海底管道在运行期间产生缺陷的类型,并统计了近几年发生的海底管道事故的原因,发现裂纹缺陷的出现是引发这些管道事故的首要原因.裂纹缺陷会引发管道泄漏甚至断裂.针对裂纹缺陷对海底管道疲劳寿命的影响,考虑断裂力学的相关理论,运用ANSYS有限元软件对管道所受的载荷情况、管壁上裂纹的长度、深度等参数进行了敏感性分析,研究了各参数对管道疲劳寿命的影响规律,并得出了管道失效的主要原因.仿真结果表明:载荷区间、裂纹长度、深度变化都会对管道的疲劳寿命产生较大的影响,其中裂纹深度的变化是管道疲劳寿命的主要影响因素.分析结果可以为海洋工程实际提供参考.     

基于有限元与神经网络的含裂纹缺陷管道安全性分析

油气管道在服役过程中受外界环境影响(特别是大气和土壤作用),极易发生腐蚀而在管体表面产生腐蚀缺陷。这些缺陷会对在役管道的服役安全造成严重损害,其中尤以裂纹型缺陷危害程度最大。裂纹缺陷的存在将破坏管体表面的几何连续性,改变裂纹周围的应力应变状态,最终导致管道承压能力下降,危及管道服役安全。为此,该研究首先通过有限元方法建立含裂纹缺陷的管道模型,分析在不同裂纹深度、长度和管道内压下管道裂纹处最大应力和应力强度因子K_I等参量的变化规律。然后利用有限元分析获得的特征数据,采用前馈神经网络模型,建立含裂纹缺陷管道最大应力和K_I的预测模型,实现对含缺陷管道最大应力状态的高效和准确预测,为管道安全性分析提供技术支持。     

含穿透裂纹碳钢管道起裂载荷的电位测试方法

含缺陷压力管道起裂载荷的确定对于石化、化工压力管道的缺陷评定具有很重要的意义.进行了含穿透裂纹碳钢管道的断裂试验,并尝试采用直流电位法实测了6根20#碳钢管试样的起裂载荷,同时,利用工程上常用的计算含缺陷压力管道起裂载荷的EPRI工程方法进行了计算,两者比较可见,所采用的测试方法是可行的.     

天然气管道的疲劳可靠寿命计算

天然气管道在制造过程中，由于焊接工艺会产生各种缺陷及裂纹，在天然气波动压力作用下，裂纹会发生疲劳扩展，导致管道破裂及失效，其中以内表面裂纹的影响7较为严重，文章研究了天然气管道中的内表面裂纹沿管道径向扩展的问题，计算了含裂纹管道的疲劳寿命，另一方面考虑到裂纹尺寸、天然气压力及材料性质等参量都是具有不确定性的随机变量，因此还引入可靠性计算方法，通过分析与计算，确定了天然气管道的疲劳可靠寿命，研究结果对天然气管道的设计，运行及检修有一定工程实用价值。     

某油田气井增加单井加热器设计与应用

天然气水化物在管道中形成,会造成堵塞管道、减少天然气输量、增大管线压差、损坏管件等危害,导致严重管道事故发生。以某油田为例,通过对气井的地面流程进行改造,增加电加热器,成功解决气井管线水化物堵塞的问题,既完成了产量分配的任务,又满足了安全生产的需要。该设计改造方案对于其他海上采油平台类似改造具有一定的参考价值。     

一种小口径计量系统伴热的探讨

小口径管线和小口径泵,流量计等在流体的精细计量中广泛使用,对于高温液体存在管道细热量损失大,易凝结的问题。对管道及管件保温和伴热提出了要求,由于小口径管道的安装和施工的特殊性,本文进行一种易于施工和维修维护的实用性方案的讨论对比,最终经过实践考验,得出了经济实用的导热油加波纹管保温伴热方案。     

含缺陷压力管线疲劳寿命预测计算方法

含缺陷压力管线经缺陷评定后,其疲劳寿命的估计具有重要的工程意义.将整个含缺陷压力管线作为一个整体,分析了含缺陷压力管线的疲劳裂纹扩展特点,提出了相应的含缺陷压力管线疲劳寿命预测计算方法.     

基于光纤传感油气管道安全监测评价系统研究

管道腐蚀缺陷一直是困扰着安全生产重要隐患,因此有必要对管线进行安全监测.该研究以实现智能化评估管线安全状态为目的,利用分布式光纤光栅,对由于管道内部腐蚀缺陷引起的表面应变进行了监测.并结合管壁应力场分布特性,建立起了一套实时在线的合缺陷管道光纤光栅监测评估系统,结合开发监测系统软件可有效地评价含缺陷管道的实时的受力状态和安全运行状况.     

拉应力作用下含缺陷埋地管道应变与裂纹扩展行为分析

采用数值模拟和宽板拉伸实验相结合的方法,研究单点缺陷与双点缺陷对含螺旋焊缝缺陷管道应力应变及裂纹扩展行为. 基于管材的力学性能和标准等确定缺陷尺寸位置参数,利用ABAQUS建立含不同参数缺陷的宽板及全尺寸管道模型分析拉外力下的应力分布特点,研究不同缺陷长度与深度对管道焊缝处裂纹萌生的规律;设计3组含焊缝处缺陷管道宽板拉伸实验,研究管道应变与裂纹扩展情况. 结果表明：拉应力下管道宽板模型具有可靠性;随着缺陷尺寸的增大,相对长度为0.79、相对深度为45.98的缺陷对裂纹萌生影响最大. 对比宽板试验发现,宽板焊缝上、下侧截面点位的应力应变在轴向拉力作用下,均呈现出先缓慢增加后快速上升的趋势,且相对单点缺陷,双点缺陷的相互作用对裂纹的萌生和扩展产生较大影响.     

不同应力比交替作用下单参数疲劳寿命预测方法

为了准确预测管道在不同应力比交替作用下的剩余寿命,在疲劳裂纹扩展速率实验的基础上,建立了一种新的含缺陷管道剩余寿命预测方法,即不同应力比交替作用下单参数疲劳寿命预测方法.该方法全面考虑了管线运行过程中不同应力比交替作用引起的破坏.以X52管线钢为例,通过模拟天然气实际运行情况(R=0.1和R=0.6交替作用)预测了其剩余寿命.     

油气管线裂纹型缺陷的疲劳寿命预测

利用文献数据,采用Paris公式计算和分析含轴向表面裂纹的油气输送用X60管线钢的疲劳裂纹扩展过程,通过对比含裂纹缺陷油气输送管的全尺寸实物疲劳试验结果,对所采用的基于失效评定图技术的含裂纹缺陷管道疲劳寿命预测方法的计算结果进行了间接的试验验证.结果表明,含缺陷管道的疲劳寿命数值计算结果与试验结果相吻合,采用小试样测试结果经Newman法修正后进行油气输送管道的疲劳寿命计算和分析是可行的.     

化工原理流体力学自主设计性实验的教学实践

流体力学综合实验是化工原理课程教学中一个非常重要的实验,其中涉及到离心泵特性、管路特性、流体流动阻力测定等内容,为了提高学生独立操作、独立思考的能力并培养其工程观念,我校将其扩展为自主设计性实验,由学生自己设计、组装实验装置,在此过程中,学生们认识了大量在课堂上见不到的管道、三通、弯头、阀门等工程管件;在优化工艺、独立处理实验中的问题、解决事故的过程中,学生们与实际工程问题零距离接触,大大提高了他们处理工程问题的能力,收到了很好的成效,将其作为基础资料,对今后的实验教学改革提供依据。     

管道轴向双裂纹夹角对尖端应力强度因子的影响

管道裂纹应力强度因子的分析是裂纹是否扩展判断和管道疲劳断裂计算的关键.应用通用有限元软件ANSYS对不同管道外径、裂纹尺寸、不同夹角下含轴向双裂纹管道裂纹尖端应力强度因子进行了计算.结果表明,管道和裂纹尺寸确定时,裂纹尖端应力强度因子随裂纹间夹角增大而增加;管道尺寸确定时,随着裂纹长与壁厚比增加,夹角对裂纹尖端应力强度因子影响增强.通过分析夹角对双径向裂纹应力强度因子的影响,为工程实际中合理地判断裂纹扩展可能性和精确地进行管道疲劳断裂计算提供参考.     

地铁车站施工对邻近管线影响的三维数值模拟

随着城市建设步伐的加快,地铁工程施工对邻近管线的影响问题日趋突出.本文以北京地铁某车站工程为背景,借助大型有限元程序ABAQUS建立了三维隧道-管道-土体耦合模型,详细模拟了车站施工过程对邻近管线的影响.计算结果与现场量测数据基本吻合,验证了数值分析的可靠性.通过管道应力、局部倾斜、附加最大弯矩和地表沉降槽限值的验算,对管线的安全性进行了评估.     

MTO联合装置急冷塔管道及其大型拉杆补偿器黏滞性阻尼减振技术研究

新疆某大型煤化工企业的68万t/a煤制烯烃项目于2016年建成,其中甲醇制烯烃（MTO）联合装置中甲醇-反应气进急冷塔的DN1800管道及大型拉杆横向补偿器存在剧烈振动问题,由于振动过大无法开车,安装普通液压阻尼器等设备后,问题依然存在。通过对管线结构特点、介质参数、拉杆补偿器特性等的分析,运用有限元软件对该管线进行模态、热位移计算及阻尼减振模拟计算,提出了进塔管线振动抑制控制的解决方案。在不更改管线结构的情况下,在管线的适当位置安装适当数量的黏滞阻尼器,有效降低了DN1800大型管线的振动,保障了生产安全并成功开车,为特大型管线减振提供了工程经验。     

管道承压能力逆转原因探讨

比较了金属材料中短裂纹与长裂纹的扩展差异,短裂纹的扩展表现为裂纹的群体行为,短裂纹不仅会在应力作用下发生扩展,而且裂纹之间还有相互作用,相邻裂纹会在扩展的基础上发生合并,形成主导裂纹,而长裂纹的扩展表现为裂纹的个体行为。管道在制造、运输、敷设过程中产生的裂纹和缺陷是产生“承压能力逆转”的原因。用断裂力学中裂纹扩展的原理分析和研究了管道产生“承压能力逆转”的过程,并提出了相应的防范措施。     

奥氏体不锈钢焊缝裂纹高度测量技术研究

奥氏体不锈钢管道焊缝的超声相控阵检测中,双晶纵波超声技术是一种有效的检测手段,但在测量裂纹高度时会产生一定程度的误差.本文理论分析了产生误差的原因,利用奥氏体不锈钢试块不同深度的横孔进行了修正实验,总结了双晶相控阵的缺陷深度测量误差规律.之后在含自然缺陷的奥氏体不锈钢管道试块上进行了相控阵检测,测量了裂纹高度,对比了裂纹高度的直接测量值、修正测量值和设计值.结果表明修正后的裂纹高度误差范围由之前的-2.4～1.8mm变为-2～-0.2mm,误差均方根由1.61mm变为0.98mm,均有明显降低,修正后的结果更加接近裂纹缺陷真实高度,提高了检测精度.     

三峡工程枢纽区乐天溪污水管道系统设计

针对工程现状，确定了关键设计参数，对管线进行了布置，并确定了管道管材、接口、基础等，最后提出了工程设计中存在的问题及建议，为工程的实施提供有益参考。