公用热力管道缺陷成因分析及安全评定

介绍了某热电厂公用热力管道全面检验中发现的裂纹和未焊透两类缺陷.通过受力分析计算出管道在运行状态下的应力分布状况,详细分析了螺旋缝埋弧焊钢管在制造过程中产生裂纹的各种因素,指出应该重视焊接钢管的焊接质量检测.利用GB/T19624-2004<在用含缺陷压力容器安全评定>中给出的压力管道直管段体积缺陷安全评定方法,对环焊...     

含平面埋藏缺陷的精制加氢反应器安全评定分析

为了对在用含缺陷压力容器进行安全评定,利用有限元仿真和通用失效评定判据,对含平面埋藏缺陷的压力容器进行合于使用评价。某航煤加氢精制反应器在定期检验过程中发现一处平面埋藏缺陷,通过有限元分析软件ANSYS对该反应器进行考虑保温层作用的整体结构的稳态热分析、反应器主体结构热应力和机械应力分析,确定常规评定所需要的设计工况一次应力和二次应力及其分量,结合在用含缺陷压力容器安全评定程序评定该缺陷。结果表明:采用提出的考虑保温层作用的结构热稳态、热应力和机械应力分析方法,能够较准确地确定设备的应力状态,尤其是缺陷部位的局部应力水平;就所论反应器待评估缺陷而言,其由断裂比值和载荷比值所构成的评定点位于通用失效评定图的安全区内,经过评定可知该缺陷是安全的。     

含缺陷在用压力管道的安全性分析

采用有限元分析软件-ANsYs软件,建立了7组不同情况下含平面缺陷的弯管有限元模型,对管道上裂缝进行了应力计算和分析,并采用GB／T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》标准对含裂缝缺陷的压力管道进行了简化评定。结果表明7组评定点均处于安全区域,故裂纹缺陷不影响管线正常运行。     

基于子模型技术加氢反应器平面缺陷安全评定

工程经验公式无法对结构不连续区域的应力水平进行求解,传统的有限元分析法难得到较高计算精度的解,文中采用子模型技术可有效地解决了此类问题。含平面缺陷加氢反应器潜在失效模式为弹塑性断裂失效,文中对平面缺陷进行了缺陷表征,应用子模型技术计算了缺陷部位的主应力,采用常规评定方法对平面缺陷的安全性进行了评定分析,其计算方法可供类似工程参考借鉴。     

含未焊透缺陷压力管道U因子法安全评定

泰安市境内现有大量冷库及液化气站用工业压力管道,大多在90年代初期安装,为保证这些管道的安全使用。特种设备安全监察机构要求检验机构全面检验后进行使用登记,然而,全面检验过程中发现管道对接焊缝中大量存在未焊透缺陷,按照《在用工业压力管道定期检验规程（试行）》的规定,这些压力管道安全状况等级大部分属于4级,不允许继续使用,如果让这些管道停用返修,会造成企业难以承受的损失。笔者以某液化气站GC2管道为例。根据GB／T19624—2004（（在用含缺陷压力容器安全评定》附录G利用U因子法进行安全评定,探讨该类压力管道安全状况,并与《在用工业管道定期检验规程（试行）》安全状况等级的确定进行比较,提出安全状况等级确定的一些建议。     

内压、弯矩组合载荷作用下未焊透管道的安全评价方法研究

未焊透缺陷是压力管道焊接接头常见的一种缺陷,严重时可导致管道的承载能力明显降低,进而引发严重的安全事故。为了研究未焊透缺陷对管道安全性的影响,提出了采用非线性有限元分析方法,对含未焊透缺陷压力管道的影响因素进行简化,通过研究其极限内压和极限弯矩随未焊透深度、环向长度等影响因素的变化规律,进一步获得了单一载荷作用下的含未焊透缺陷压力管道的极限载荷估算公式和极限载荷曲线簇。最终在试验验证基础上建立一种未焊透管道的安全评价方法,并通过试验验证结果表明该方法可用于含缺陷工业管道的安全评定是可行的。     

在用工业管道未焊透缺陷评定及应用

本文依据对在用工业管道未焊透缺陷进行安全评定的尝试和应用,指出（催用工业管道定期检验规程（试行）》和GB/T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》附录H是对其行之有效的方法。     

含缺陷压力容器的评定现状及几个关键问题的浅析

含缺陷压力容器的安全评价问题,既是一个安全范畴的问题,同时又是一个对缺陷处理的工程问题。本文针对含缺陷的压力容器,综述了目前含缺陷压力容器的评定现状、评定程序及相关标准,并对常见缺陷的种类、尺寸、处理办法中的关键问题做了讨论。这对评价和提高含缺陷压力容器的安全可靠性提供了参考。     

天然气长输管道工程焊接工艺评定标准对比及选用

对现有的长输管道焊接工艺评定进行了对比分析,认为SY/T 4103《钢质管道焊接及验收》中的焊接工艺评定不能完全适用于长输管道工程,采用NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》能够较好地满足线路施工也同时能满足场站工艺管道施工的需求。     

预热加氢反应器的安全评定

为判定由国外引进的1台旧反应器是否能继续使用,现场对共进行了拆装、清理、初步检验和全面检验,对发现的超标缺陷进行了安全评定评定结果表明,此反应器虽然存在较严重的缺陷,但都在安全限度内,通过设计单位的选用,可以在一定条件下继续使用     

一起氨制冷系统管道断裂事故的原因分析

制冷系统的库房回气管道发生了断裂失效,断裂位置在环焊缝中心且断口平整,焊缝存在未焊透缺陷。管道采用管束整体发泡保温,增加了管道的刚性,不利于管道的位移补偿。通过对管道材质进行分析,化学成分和力学性能符合设计要求。对管道受力状态进行分析并进行应力计算,结果表明,管道焊接接头未焊透,削弱了焊接接头的承载能力。管道在"冷缩"时不能补偿而产生较大的拉应力,导致在管道强度薄弱的焊接接头处发生断裂失效。     

管道环焊接头残余应力及氢扩散模拟研究

为减小氢气对管道的安全服役产生威胁,研究考虑焊接残余应力对氢在焊接接头中扩散的影响,建立管道3层环向对接焊的三维模型.通过顺序间接耦合方法,对管道焊接的温度场、应力场以及氢扩散进行耦合计算,研究结果表明:第2层焊缝与第3层焊缝交界处为整个接头的应力集中部位,也是焊接接头中的富氢区域,适当地提高填充焊线能量或者降低盖面焊...     

在用压力管道若干常见缺陷的分析与检验

对在用压力管道的磨蚀、结构不合理及焊接缺陷等几种常见缺陷进行了分析,提出了防范措施及检验中应注意的问题。     

X80管道焊接残余应力分析与预测

针对焊接残余应力对油气管道的不利影响,采用基于有限元方法对西气东输X80 管道焊接接头的轴向和径向残余应力进行了数值模拟,并通过参数敏感性分析,研究了 焊接线能量和层间温度的对轴向残余应力和径向残余应力的影响规律。结果表明:轴向 残余应力随着焊接线能量和层间温度的升高而增大,而径向残余应力呈减小趋势;近焊 缝区的径向残余应力较中间层小,轴向残余应力较远焊缝区大。根据研究结果,提出了 最大残余应力的预测模型和减小焊接残余应力的措施,为保障我国在役X80油气管道的 安全生产具有重要意义。     

X80天然气管道在役焊接应力分析与调控

为了探究X80天然气管道在役焊接的应力分布和变化规律，在考虑天然气介质的作用下，采用有限元方法模拟了X80天然气管道在役焊接应力场分布规律，分析了天然气工况参数和环境温度对X80天然气管道在役焊接应力的影响，并根据应力变化规律提出了降低X80天然气管道在役焊接应力的措施。研究结果表明:X80天然气管道轴向焊接应力和环向应力主要呈对称分布形式，且管道外壁的应力大于管道内壁上的应力；随着天然气压力和流速逐渐增大，轴向应力先增加后降低，而环向应力逐渐增大；当环境温度增大后，管道轴向和环向应力均呈下降趋势；降低天然气压力和流速、采用焊前预热能够有效降低焊接应力。研究结果可为我国X80天然气管道在役焊接安全提供参考。     

钢制环氧套筒修复环焊缝缺陷管道影响因素研究*

为研究钢制环氧套筒不同结构参数对X80管道环焊缝缺陷修复补强效果的影响,基于ANSYS有限元软件建立钢制环氧套筒修复含环焊缝缺陷X80管道的有限元模型,在内压与弯矩荷载联合作用下进行有限元模拟,并验证该模型的有效性及准确性。研究结果表明:随着钢制环氧套筒厚度（H）和长度（L）的增加,修复补强效果逐渐加强;当厚度（H）和长度（L）达到一定值后,修复补强效果不再改变;随着环氧树脂厚度（δ）的增加,修复补强效果逐渐变差;采用环氧树脂厚度为15 mm且钢制环氧套筒厚度和长度分别为27,1 800 mm时,对直径为1 016 mm且壁厚为15.3 mm的含环焊缝缺陷X80管道的修复效果达到最优。     

基于紧凑拉伸试验的含缺陷燃气管疲劳寿命预测分析

为分析预测含缺陷燃气管道的疲劳寿命,实现燃气管道分类分级监测和维护。在理论分析含缺陷管道疲劳寿命预测模型的基础上,通过MTS电液伺服疲劳试验机测试获得同一应力比下4种不同应力强度因子的疲劳裂纹扩展速率,进而构建含缺陷燃气管道疲劳寿命的实用模型。以安徽淮南天然气二气源管道工程实际参数为例,预测分析类似条件下含缺陷燃气管道的疲劳寿命,为燃气管道监测维护与分类分级管理提供可靠依据。结果表明:管道的疲劳寿命与裂纹深度变化近似成线性关系,与内压幅值变化近似成指数为负的幂函数关系,且管道输送压力变化幅值不应超过1.5 MPa。     

城镇燃气埋地含缺陷聚乙烯管道应力分析

建立了埋地含缺陷聚乙烯管道模型,应用有限元方法计算管道的应力和变形量,分别考虑管道内压、地面载荷和管道缺陷深度变化对管道应力和变形的影响。研究结果表明,管道最大应力随管道内压的增大而增大;随地面载荷的增加呈先减小后增大趋势;随管道缺陷深度增大而增大。管道变形量随内压增大而增大,但增长较小;随地面载荷增大而增大,增长较大;管道缺陷深度只对管道缺陷处变形量有影响。研究结果为确定城镇燃气聚乙烯管道工作能力提供了理论依据。     

内压作用下含体积型缺陷弯管极限载荷研究

油气管道一旦发生泄漏失效容易引发爆炸等灾难性事故,而管路中的弯管段是容易发生失效的部分,弯管段承载能力的高低将影响整个管道系统的安全性。为了解决油气管线中弯管的失效问题,考虑几何和材料非线性,建立内压作用下含体积型缺陷弯管的有限元模型,并与爆破试验结果对比验证模型的有效性,确定管道的失效判定准则。研究表明影响弯管极限载荷的主要因素有缺陷的几何尺寸、相对位置以及弯曲半径。基于模拟计算,讨论各因素对含缺陷弯管极限载荷的影响规律,通过对计算结果进行非线性拟合,提出内压作用下含体积型缺陷弯管的极限内压预测公式。该公式将为含缺陷弯管的剩余强度评价和完整性评价提供一定依据。