管道阻火器常用性能测试方法分析

管道阻火器是一种广泛应用于石油、化工、天然气等行业的重要安全设备,其主要作用是在管道内发生火灾时,通过阻止火焰和热气传播,保护管道系统的安全。因此,管道阻火器的性能直接影响到整个系统的安全性。为了保证管道阻火器正常工作,需要对其进行定期的性能测试。性能测试是评估管道阻火器工作性能的重要手段,通过对阻火器进行各种性能测试,可以了解其在实际工况下的工作状态,为设备的维护和更换提供依据。基于此,本文全面分析了管道阻火器的性能指标,然后阐述管道阻火器性能测试方法,仅供参考与借鉴。     

沉降土体对管道跨越结构应力影响的分析

为了更好地保障长输管道的安全稳定运行,针对长输管道当中的跨越结构进行了应力分析与计算。基于管道跨越结构其结构的特殊性,极容易受到断层、土体塌陷等地质灾害的影响。因此建立了跨越段埋地管道与土壤相互作用的有限元力学模型,分析了30°、40°、50°、60°跨越结构和不同范围土体发生沉降时,管道的应力变化情况。结果显示,当跨越结构中斜管段的角度确定后,便可计算出相应的安全沉降长度;当斜管段角度为50°时,沉降长度控制在13.6m以内,可保证跨越结构不发生塑性变形。通过研究为管道跨越段的安全设计提供了理论依据,该方法可应用在类似的管道跨越结构的应力设计当中。     

自锁式管道内封堵装置结构与封堵性能分析

为了改进现有囊式带压封堵技术的防滑动效果差的缺点,提出了1种利用连杆机构与螺纹自锁实施止动的自锁式管道内封堵装置。探讨这种自锁式封堵与传统封堵的结构与性能,分别建立了波纹封堵气囊模型和光滑封堵气囊模型,并通过有限元仿真及实验分析,得出2种封堵气囊在0~0.35 MPa的充压条件下实施封堵的不同效应。结果表明:波纹封堵气囊的封堵压力比传统光滑封堵气囊的封堵压力高出约0.5 MPa,大大提升了管道内封堵装置的封堵能力,并且波纹气囊的形变主要分散在波纹中间,有利于缓解集中形变对气囊的破坏作用,最终提高了封堵实施的稳定性。该装置结构的性能分析可为应急救援装备的研制提供参考依据。     

油气管道安全预警技术性能评估研究

根据油气管道安全预警技术的特点和应用现状,确立了评估安全预警技术的6个指标.根据问卷调查的结果,利用层次分析法确定了各指标的权重.通过现场调研和相关文献报道,对4种安全预警技术在6个指标下的性能进行了系统地比较.利用模糊综合评价对每种技术在不同指标下的比较结果进行了排序.结合层次分析法确定的指标权重最终得到了不同油气管道安全预警技术的综合性能评估结果,并对结果进行了分析.研究结果表明,基于层次分析法的模糊综合评价对油气管道安全预警技术进行性能评估具有较强的实用性,可为企业选择合适的安全预警技术提供有力依据.     

模糊综合评价法在油气管道跨越工程风险评价中的应用

油气管道跨越工程项目开工数量不断增加,随之而来的安全、环保事故也大量发生。油气管道跨越工程进行风险评价对项目的安全、环保实施具有重要意义。利用节点分析方法对油气管道跨越工程进行风险识别,针对风险识别结果利用模糊综合评价法进行评价,得到油气管道跨越工程各施工单元的安全级数,评价结论为工程的安全、环保管理提供科学的依据。评价方法具有一定的应用和推广价值。     

油气管道盗孔补板修复结构强度分析

运用非线性有限元计算方法,对管道补板结构在内压载荷作用下的应力状态进行分析,研究管道补板修复结构的承压薄弱点与最优修复尺寸。研究结果表明,补板结构导致管道开孔附近区域内应力分布不均匀,出现局部应力集中现象;补板结构的危险区为补板与管体交界处45°~90°局部范围;与管道壁厚相近的补板壁厚和3倍孔径的补板长度具有更佳的修复效果。     

基于VP-MFC的采煤机摇臂系统齿轮性能退化可靠性分析

齿轮作为采煤机摇臂系统的关键零件,其性能退化对采煤机的工作可靠性有着重要影响。建立了采煤机摇臂系统的刚柔耦合虚拟样机（VP）模型,基于仿真结果,计算得到温度载荷,应用ANSYS对摇臂系统的薄弱齿轮副进行多场耦合（MFC）分析,得到了齿轮的温度场及结构场云图。建立引入裂纹后的齿轮有限元模型,利用FRANC3D对其进行断裂裂纹扩展数值模拟,得到了齿轮的裂纹前缘应力强度因子、扩展轨迹与疲劳寿命。提出以齿轮的裂纹扩展疲劳寿命和可靠度为退化指标的定量评估方法,结果表明齿轮性能退化成指数分布。将虚拟样机、多场耦合与断裂力学相结合,为齿轮性能退化可靠性研究提供了新的方法。     

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。     

高压燃气管道临近爆破施工安全性及方案研究

油气输送管道事故频发,且影响巨大,而由于管线线路敷设的特殊性,其周围不可避免的存在第三方建设工程,其中,部分工程须采用爆破开挖方式。主要研究临近管线附近爆破施工的安全性及爆破所采用的方案,并对安全距离给出参考。采用的方法是数值模拟法。研究表明,燃气管道附近采用火工爆破危险性较大,方案一到方案三均不满足安全要求;采用改进的方案后,爆破施工是可行的,但在距离管道50m内,应尽量采用静态爆破或机械开挖的施工方式。     

基于有限元的含腐蚀缺陷原油集输管道剩余强度研究*

为研究含腐蚀缺陷原油集输管道的剩余强度,以延长油田集输系统常用的20#管线钢为例,采用ABAQUS建立1/2腐蚀管道有限元模型,研究单个均匀腐蚀缺陷对集输管道剩余强度的影响,分析缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度的影响规律,并采用Matlab对缺陷长度和缺陷宽度角的模拟结果进行拟合,拟合确定系数R2均达99.0%以上。结果表明:集输管道的剩余强度受缺陷位置的影响较小;随着缺陷长度的增加先减小后保持不变,随着缺陷宽度的增加先略微增加后保持不变,建立缺陷深度分别为1.5,2.0,2.5 mm的有限元模型,得到缺陷临界长度分别为210,140,130 mm,缺陷宽度角分别为56°,57°,141°;剩余强度受缺陷深度的影响最大,会随着缺陷深度的增加而减小;缺陷深度越大,缺陷长度和缺陷宽度对剩余强度的影响越大。     

穿越水域输气管道裸露悬空段的应力敏感性分析

为保证穿越水域输气管道裸露悬空段的安全运行,需要对裸露悬空段的应力进行敏感性分析。根据流体动力学和固体力学理论,利用有 限元软件对水流冲击下的裸露悬空管段进行流固耦合模拟分析,并找出影响管道受力的主要因素。基于模拟计算结果,采用单因素敏感性分析 法分析各影响因素对管道应力的影响程度,计算各敏感度系数并识别出影响管道应力的关键因素。计算结果表明:裸露悬空管段的径厚比和悬 空长度为影响管道应力的关键因素,两者与管道应力同方向变化,且管道应力对径厚比的敏感性相较于其对悬空长度更强。     

堆载作用下埋地管道应力影响因素及失效荷载研究*

为探究地面堆载导致埋地油气管道失效的事故影响因素,通过对管道在堆载作用下的工程案例进行概化,以X70管道为研究对象,采用有限元软件建立管道在堆载作用下的三维模型,采用理论计算验证模型的可行性,开展管道应力与变形分析,探讨不同的堆载强度、管道埋设深度、下卧层土体杨氏模量、管道内压与堆载偏移距离对管道应力的影响,同时开展多因素耦合研究。研究结果表明:深埋管道会促进附加应力向两端扩散,管道中心部位以外的应力值呈现为深埋＞浅埋;当下卧层杨氏模量大于20 MPa后,管道偏于安全;内压在0~2 MPa时,可以抵消部分堆载对管道的影响,内压大于2 MPa后,管道应力整体增大,此时管道应力由内压主导;得到不同管道埋深与不同下卧层土体杨氏模量耦合工况下X70管道失效时的堆载强度。研究结果可为埋地管道在堆载作用下的安全防护问题提供参考。     

Safety performance evaluation of cable median barriers on freeways in Florida

Objective: This article aims to evaluate the safety performance of cable median barriers on freeways in Florida.

Method: The safety performance evaluation was based on the percentages of barrier and median crossovers by vehicle type, crash severity, and cable median barrier type (Trinity Cable Safety System [CASS] and Gibraltar system). Twenty-three locations with cable median barriers totaling about 101 miles were identified. Police reports of 6,524 crashes from years 2005–2010 at these locations were reviewed to verify and obtain detailed crash information. A total of 549 crashes were determined to be barrier related (i.e., crashes involving vehicles hitting the cable median barrier) and were reviewed in further detail to identify crossover crashes and the manner in which the vehicles crossed the barriers; that is, by either overriding, underriding, or penetrating the barriers.

Results: Overall, 2.6% of vehicles that hit the cable median barrier crossed the median and traversed into the opposite travel lane. Overall, 98.1% of cars and 95.5% of light trucks that hit the barrier were prevented from crossing the median. In other words, 1.9% of cars and 4.5% of light trucks that hit the barrier had crossed the median and encroached on the opposite travel lanes. There is no significant difference in the performance of cable median barrier for cars versus light trucks in terms of crossover crashes. In terms of severity, overrides were more severe compared to underrides and penetrations. The statistics showed that the CASS and Gibraltar systems performed similarly in terms of crossover crashes. However, the Gibraltar system experienced a higher proportion of penetrations compared to the CASS system. The CASS system resulted in a slightly higher percentage of moderate and minor injury crashes compared to the Gibraltar system.

Conclusions: Cable median barriers are successful in preventing median crossover crashes; 97.4% of the cable median barrier crashes were prevented from crossing over the median. Of all of the vehicles that hit the barrier, 83.6% were either redirected or contained by the cable barrier system. Barrier crossover crashes were found to be more severe compared to barrier noncrossover crashes. In addition, overrides were found to be more severe compared to underrides and penetrations.     

电缆燃烧试验新旧标准的火灾动力学仿真对比分析

为了研究国家标准的变化对成束电缆燃烧试验的影响,使用FDS软件进行电缆燃烧性能的火灾动力学模拟研究。对新旧国家标准进行燃烧模拟,比较分析箱体温度、热释放速率（HRR）、电缆前后表面温度和烟密度仿真结果,考察新旧国家标准间的差异因素对燃烧的动力学过程的影响,根据模拟结果探讨新国家标准下电缆通过燃烧试验的难易程度和电缆的优化设计。研究结果表明:新标准对炭化高度要求更严格,故在保证电缆机械强度的前提下,为达到新标准中的B1级阻燃等级,应在旧标准A类阻燃的基础上增加电缆的阻燃效果,特别需要抑制火焰在电缆表面垂直蔓延的能力。     

基于JSA-BN的水上提管维修作业风险分析

为保障海底油气管道维修作业安全,提出1种基于JSA-BN的作业风险分析方法。采用JSA方法辨识分析水上提管维修作业过程中潜在的风险因素,得出不同作业步骤的风险等级;建立水上提管维修作业贝叶斯网络模型,计算出各作业环节的成功概率;依托贝叶斯网络的逆向推理及敏感性分析能力,实现水上提管维修作业风险薄弱点的定量预测和评估。研究结果表明:提出的基于JSA-BN的作业风险分析方法可应用于近岸海底管道应急维修作业风险分析;在整个水上提管维修作业活动中,提管作业和切割破损管道作业为关键作业环节,提升过程中碰撞、掉落事件为薄弱风险因素。     

Voronoi尾流规避下的风电场布局安全性研究

为了降低尾流对风电场稳定输出和风力机发电性能的危害,在现存风电场风力机布置优化布局方法下,提出结合1种基于几何约束辅助的Voronoi图的全新优化方法,对现行的几种代表性的风电场布局进行二次迭代优化,并利用WAsP软件对优化前后的布局做对照数值仿真计算.研究结果表明:优化后的布局可有效规避尾流效应,提高风电系统的稳定输...     

埋地PE燃气管道弯头挖掘破坏有限元分析

为分析挖掘载荷对PE燃气管道弯头的失效特征及影响因素,利用Abaqus建立了挖掘斗齿 管道弯头 土体多体动力学模型,将管道破坏过程分为接触、屈服、挖裂和挖穿4个阶段,分析了不同挖掘条件下,弯头破坏的力学响应。研究结果表明:管道被挖裂之前,外侧应力、应变大于内侧,此后弯头形变量明显增加,内测应力、应变大于外侧;挖掘速度越慢,管道椭圆度越大;斗齿沿轴向挖掘时,变形从齿 管接触面两端产生,沿径向挖掘时,危险点出现在齿 管接触中心位置,后者变形更大;同样径厚比的弯头,管径越小,挖穿时形变越大。     

尾矿坝沉积结构特征与性能演化规律研究进展

为了进一步分析尾矿坝沉积结构特征与性能演化规律,本文综述国内外尾矿沉积规律、物理力学特性、服役性能演化规律及溃坝评价方法等有关尾矿坝安全稳定评价的研究现状,指出当前研究存在的不足.在尾矿库沉积规律的研究中,由于模型试验的流槽尺寸有限、边界效应较强,放矿条件不同,对尾矿沉积分布尚未得出一致性规律.而针对多种因素影响下的尾...     

基于Meta分析的安全氛围与安全绩效的关系研究*

为更系统地归纳安全氛围与安全绩效的关系,探究安全氛围、安全绩效及安全结果间的影响机制,采用Meta分析方法,通过2000—2020年54篇文献的55个独立研究样本进行定量综合分析,并进一步探讨安全氛围与安全绩效各维度间的关系,同时运用Meta二元回归探究潜在调节变量对2者间关系的调节作用。结果表明:安全氛围显著正向影响安全绩效,在高危行业中安全氛围对安全绩效影响更大;安全氛围与安全参与、安全遵守均显著正相关,且安全氛围对安全参与的影响强于对安全遵守的影响;安全氛围和安全绩效均与安全结果显著负相关,且安全绩效对安全结果的影响强于安全氛围对安全结果的影响。     

200MW燃气流风洞高压氧气系统安全操作分析

为保证200 MW燃气流风洞高压氧气系统安全运行,从初始能量出发,对高压氧气系统充气、供气、排气时管道内的激波管流动、绝热压缩等过程进行安全分析,并提出针对性安全措施.结果表明:对于充气管道内存在的激波管流动,当驱动气体压力为20 MPa、被驱动气体压力为0.1 MPa时,激波反射后末端气体温度远远高于200℃,通过减...