油气管道盗孔接管修复结构强度分析

管道打孔现象作为第三方破坏的主要形式威胁着油气输送管道的安全运行。焊接接管是一种常见的管道盗孔修复补强方法,但焊接接管导致管道几何形状突变,破坏了原有的应力分布。建立管道盗孔接管修复结构的有限元模型,运用非线性有限元方法对管道在内压载荷作用下的应力分布进行了计算。研究结果表明:焊接接管导致了管道开孔附近区域局部应力集中,且随内压增加应力集中面积逐渐加大;最大应力点出现在管道开孔0o处(管道开孔内壁轴向位置);在保证焊接工艺的情况下,较小的接管管径、与管道主体壁厚相近的接管壁厚具有更好的修复效果。     

基于热应力有限元的天然气深冷装置关键设备风险分析

高温、低温及温度交变工况对天然气生产装置长期稳定运行带来不利的影响,开展天然气深冷装置关键设备在温度载荷下的应力分析,是保障气田安全运行的关键。本文基于瞬态热力学基础理论,针对某采气厂天然气深冷关键设备建立全尺寸有限元模型,分析了温度载荷下关键部位热应力分布规律,并对最大等效应力位置进行强度评估。结果表明：塔器、换热器的应力薄弱点分布在进出口接管开孔和塔底焊缝位置;储罐的应力薄弱点分布在顶部开孔位置储罐外壁与支撑架连接位置;管线的应力薄弱点分布在橇装管线弯头法兰处以及表面裂纹处;支座的应力薄弱点分布在管道与管托接触位置以及支座接触位置。希望所得结论能够为关键容器在复杂温度工况下的强度设计、寿命预测及维护提供参考。     

高压蒸汽锅炉球形封头上非径向接管与封头连接处的应力分析

一台130t/h高压蒸汽锅炉球形封头上,因结构需要设置了两个直径为108mm的非径向接管。因为我国水管锅炉强度计算标准中未规定凸形受压元件上关于开孔补强的计算方法,为了评估该非径向接管与封头连接处的应力集中水平是否在强度允许范围内,本文采用应力分析方法得到内、外壁高应力区的应力分布曲线。结果显示,因非径向开孔引起的强度减弱已得到充分补强。     

2000m~3丙烯球罐壳体水压试验的可靠性分析

随着大型化、高参数化球罐的广泛使用,可靠性设计方法在球罐设计中起着日益重要的作用。应用有限元分析软件ANSYS的概率设计功能,将压力载荷、球壳壁厚、壳体直径、屈服极限作为随机输入变量,对球罐壳体水压试验进行可靠性分析,获得了壳体的可靠度、壳体应力分布对各随机变量的灵敏度等参数,为大型球罐的设计提供理论依据。     

液化气球罐的裂纹成因分析及安全使用建议

对1000m~3液化气球罐进行开罐检验时发现的焊缝内表面裂纹的成因进行分析,内容包括:球罐的宏观检查及材质分析、裂纹产生的环境及机理分析;同时对球罐安全使用提出相关建议。     

球形储罐气体流动三维数值模拟及其优化分析

利用计算流体软件基于Spalart-Allmaras单方程模型对球形储罐停机时气体流动进行三维数值模拟。结果表明,无论把风机放置在上侧人孔往外抽风,还是把风机放置在下侧人孔网内鼓风,球罐内部的气体流动场是大致相同的,即主要的气流直接从下人孔吹到了上人孔,球罐轴线附近是速度较大的方向较统一的气流,其余地方的是速度较小的比方向比较混乱的气流。在球罐内部靠近下人孔的位置装设导流结构,能把气流导流到轴线以外的地方,带动四周球壳板壁面附近的气流流动到上人孔附近,气体能及时被更替排出球罐外。     

压力容器安全技术基础知识讲座(十) 第十讲 球形贮罐开罐检验标准化

大型球形贮罐开罐检验,是一项比较复杂的系统工程。为保证其安全、可靠、经济、省时,必须有一套科学的管理制度和措施。我厂1986～1988年间,曾先后开罐检验了6台400m~3的贮氧球罐和2台2300m~3。的贮氮球罐,制定并实施了一整套标准化作业程序。实践证明效果良好,获得了劳动部门和检验单位的好评。现介绍如下供参考。一、开罐作业标准化 1.工程计划的管理模式使用球罐的单位按生产要求、设备状态、检修(检测)力量的均衡来确定开罐检验计划和工作量安排。     

X射线衍射法在球形储罐残余应力测量中的应用

本文对球罐裂纹缺陷及球罐整体进行了残余应力测试,验证了X射线衍cosα法对球罐进行残余应力现场测量的可行性,解决了球罐现场残余应力测试过程中的技术问题,分析了球罐制造和使用过程中残余应力的分布情况,确定了球罐定期检验的重点位置。     

某丙烯球罐底部人孔螺栓失效分析

某石化企业一台容积400m3球罐,操作介质为液态丙烯,该球罐下人孔螺栓发生断裂失效。丙烯属甲类可燃液化气体,人孔螺栓失效极易造成罐内液体泄漏,引起人员中毒、火灾事故,并造成环境污染。为了尽可能的预防此类风险发生,本文对人孔螺栓开展失效分析工作。     

工程常用开孔补强方法的原理探讨及对比分析

压力容器壳体开孔区应力性质和加载方式的不同对壳体强度破坏的形式不同,因此对强度校核需对应采用不同的开孔补强方法。本文基于工程实际,从理论原理和设计准则方面分别探讨了各种开孔补强方法的适用性、合理性及局限性,以期为工程设计人员提供一定的理论指导:等面积法和压力面积法均只考虑薄膜应力的一次静力强度问题,对小开孔补强计算具有一定的可靠性,对大开孔补强计算则均不适用或不可靠;有限元法在大开孔补强中对薄膜应力和薄膜+弯曲应力的评定均比分析法严格;ASME弯矩法对小开孔补强计算具有较高的可靠性,对大开孔补强计算因未考虑绕接管母线方向弯矩的作用而不可靠;有限元法则因无法区分一次和二次弯曲应力,导致对一次应力评定较为保守,而对二次应力评定则偏冒进。     

考虑水力耦合作用的降雨诱发土质滑坡过程数值模拟研究

为探究水力耦合作用对降雨诱发土质滑坡过程的影响机理,从边坡失稳和滑坡运动2个方面进行综合分析。结合Richards模型和无限边坡模型描述降雨入渗条件下土质边坡含水率、基质吸力及稳定安全系数演化,采用Iverson-George模型描述土质滑坡运动过程中内部孔压、速度及厚度演化,通过模拟土体非饱和入渗实验及深圳光明新区滑坡验证了模型的适用性;以含水率为衔接因子将降雨诱发土质边坡渐进失稳到滑坡运动相耦合,搭建可考虑水力耦合作用下降雨诱发土质滑坡全过程的数值模拟流程。结果表明：同一初始条件下,土体渗透系数越小,滑坡运动能力越强,土体趋于饱和时含水率越大,滑坡运动能力越强,相比于渗透系数而言土体含水率对滑坡运动影响程度较大。为描述水力耦合作用下降雨诱发土质滑坡过程提供了一种定量化的数值方法。     

压力球罐组对安装内外组装方法简述

简要介绍三种压力球罐组织新工艺的技术特点和要求,并对其应用情况进行了对比分析,实际表明大型球罐采用新工艺施工,可显著提高球罐施工进度,缩短球罐的施工周期。     

对球罐工卡具处裂纹的原因分析

在大型压力容器球罐的首次开罐检测过程中,在焊缝两侧工卡具焊迹处发现有大量裂纹存在。本文从裂纹特征、裂纹处理和裂纹产生原因等方面进行了描述分析,并提出了相应的防范措施。     

夹层对盐岩储气库注采运行稳定性影响研究

为保证含夹层盐岩储气库长期注采过程的安全稳定,开展夹层几何特征对盐岩储气库注采运行稳定性影响的研究。通过FLAC^3D开展数值模拟,研究单一夹层厚度、位置及夹层数量等几何特征对储气库围岩应力、变形的影响规律,并分析盐腔的稳定性和可用性对夹层几何参数的敏感性特征。结果表明:随夹层厚度、数量的增加,盐腔围岩所受压应力增大,收缩变形减小,体积收缩率增大;随夹层到腔体顶板距离减小,盐腔围岩所受压应力先减小后增大,收缩变形增大,体积收缩率减小。各夹层参数的敏感度系数排序为:夹层厚度、夹层数量、夹层位置。该结论可为层状盐岩储气库先导工程的可行性分析与稳定性评价提供参考。     

消息

(本刊讯) 为了检查国务院99号文件及国家经委等八部委《关于进一步开展球罐检查和修复工作的联合通知》的贯彻执行情况,劳动人事部锅炉压力容器安全监察局于11月2日至11月8日在湖南省长沙市召开了全国球罐开罐检查、修复和技术交流座谈会。 会上,全体代表就球罐检查和修复工作进行了经 验交流,并对断裂力学在球罐检查中的应用、新建球 罐的制造与安装、球罐管理等问题交换了意见。 会议要求有关单位和部门克服松劲情绪,警钟长鸣,迅速制定计划,尽快完成球罐开罐检查和修复工作,保证四化建设消息     

地基沉降及动水压对储罐屈曲强度的影响

大型油罐在地震载荷作用下的罐壁屈曲属于弹塑性变形失稳。为研究地基沉降对非锚固储罐屈曲性能的影响,基于Ramberg-Osgood本构模型,考虑储罐底板、壁板、加强圈、抗风圈、非锚固环墙式地基等实际几何结构因素,采用三维有限元模型(FEM)数值模拟非锚固储罐在谐波沉降下的屈曲行为,研究水平地震力下罐内液体的动水压力、地基谐波沉降的次数及幅值对罐壁屈曲临界压应力的影响特征。结果表明:在谐波沉降及动水压共同影响下,储罐屈曲发生的位置为壁板加强圈之间,罐壁变形呈现非周期性变化。地基谐波沉降、动水压均降低了储罐的屈曲临界压应力,且相同沉降量下,随着谐波次数的增多,储罐抗屈曲的能力越来越弱。     

天然气球罐的检验及超标缺陷的合于使用评价

针对某公司使用的天然气球罐,在检验过程中发现并通过其他检测方法验证了超标缺陷较多,为了进一步了解该球罐的继续服役能力,对发现的超标缺陷通过失效模式分析、断裂与塑性失效评定、损伤容限分析、疲劳分析等几个方面进行了安全性使用分析评价,得出了超标缺陷不影响该球罐在正常工况下安全运行的结论,并提出了定期复查的建议。因此,在探知有缺陷存在的情况下,快速准确评估球罐缺陷对保障球罐安全运行具有重要意义。     

2000m^3液化气球罐裂纹分析及修理

球罐是工业上广泛使用的一种特种设备．其优点是在相同直径和压力的压力容器中．壁厚只有圆筒形容器的一半，且同容积下表面积小．因此钢材的消耗量少、占地面积小、基础工程简单、风力系数小等。球罐的直径一般都比较大，不适宜整体运输．需要在现场组焊，施工质量受风雨、温度、湿度等环境因素的影响．故要求焊接、制造技术严格。南通市某公司共有7台2000m^3液化气球罐．其中B号球罐在1996年投入使用．2006年检验中发现几处线性缺陷，该球罐设计操作参数如表1：     

压力容器安全工作简讯

国家经委、国家劳动总局、石油部、化工部、一机部、冶金部、公安部、城建总局于1981年4月9日联合发出《关于进一步开展球罐开罐检查和修复工作的通知》。 通知说,认真搞好球罐开罐检查修复工作,是避免球罐发生恶性事故的有效措施。凡是没进行开罐检查的单位,要尽早安排检查。在检查修复工作中,必须认真执行国家劳动总局颁发的《球罐开罐检查要点》和《球形贮罐缺陷修复暂行办法》。各地区有关部门和劳动、公安部门应在本地区经委领导下组成领导小组,派出负责千部和专业技术人员进行指导,协助解决困难,检查修复质量。 通知要求球罐使用单位…     

液化石油气球罐本质安全状态及失效模式研究

为了解决液化石油气球罐的本质安全问题，调研了国内外球罐的重大事故原因和国内油田公司球罐的全面检验缺陷情况，分析了球罐检验存在的问题以及安全影响因素，进一步研究了液化气球罐常见失效模式，并剖析了球罐失效的主要原因，综合分析设备生产流程中人、物、系统、制度等要素对球罐本质安全的影响，提出针对性的本质安全策略，从根本上保障球罐的安全运行。