基于动态实验的玻璃钢原油管道结垢规律研究

为了研究玻璃钢管道在原油输送过程中的结垢问题,通过搅拌实验的方法对玻璃钢管道内的结垢情况进行了模拟实验,并运用Origin8.0绘图软件拟合得到了基于油品温度、流量以及流动距离的玻璃钢管道原油输送结垢计算公式;采用VB6.0编程语言,对所研究的内容及公式进行编程,通过与新疆HK玻璃钢管线现场清管运行参数对比,对结垢计算公式进行了修正。结果表明:由该程序计算所得玻璃钢管线结垢量情况以及不同位置在不同流量下的结构速率与实验结果吻合,因此,所编程序计算结果能够有效地为玻璃钢管线现场清管周期的确定提供理论依据。     

煤气负压管道裂纹的修补

介绍了河南天宏焦化公司采用可赛新金属修补系列产品,对煤气负压管道裂纹进行修补,取得了良好效果,避免了煤气负压管道普通焊补作业的危险性和停机检修对生产造成的诸多不利因素,实现了煤气负压管道补漏作业的安全高效.同时,对可赛新金属修补系列产品的技术性能作了介绍.     

玻璃钢夹砂管及工程设计

玻璃钢夹砂管道具有轻质、高强的性能,耐腐蚀性能较好,水力阻力小,安装方便.埋设深度主要与管材的刚度有关,同时与管道敷设地点的地质条件和设计回填土的密实度有关.     

碳纤维布加固高温作用后的连续梁试验研究和功能可靠度分析

比较分析了五根混凝土连续梁在碳纤维布加固后的极限荷载、变形、裂缝、延性系数等指标.在实际加固工程中无法对钢筋混凝土连续梁梁项进行加固,因此在试验中采用CFRP来加固梁的跨中,增强其正截面的抗弯承载力,并利用梁支座处出现塑性铰,引起弯矩重分布的特性,来达到加固的目的.为使试验更加接近加固工程实际情况,试验中加固是在持载情况下进行的.试验研究表明：使用碳纤维布提高高温作用后的混凝土连续梁的方法,能有效地抵抗二次火灾的影响;基于试验结果,推导出高温作用后碳纤维布加固的实用设计方法,与试验数据可以较好地吻合.在不能找出加固后梁所有失效模式的情况下,利用分阶段平截面弹塑性分析法求出加固后连续梁的极限挠度,求出了梁的功能（挠度）可靠度.     

前苏联化学注浆加固锚杆和不稳固岩体技术的发展(二)

3 化学浆液加固锚杆的试验研究与应用 现场常用化学浆液进行加固的锚杆有钢锚杆和木质锚杆。钢锚杆常用于不稳固的岩体,特别是在暴露时间不超过6小时、裂隙发育、涌水量大、需要快速掘进的岩体中使用最为有效。钢锚杆的构造如图4所示。图4-a为螺纹钢的,它有利于增加与化学胶结体的附着力,提高锚杆强度。图4-б为玻璃钢锚杆,其重量轻,抗压抗拉强度也较     

软弱层直接顶板巷道玻璃钢锚杆支护效果研究

为探究玻璃钢锚杆在软弱层直接顶板巷道的支护效果,以湖北肖家河磷矿为工程背景,对比管缝锚杆支护,开展两种锚杆支护的巷道收敛监测试验。监测数据表明,玻璃钢锚杆与管缝锚杆支护的软弱层直接顶板巷道的位移变形规律一致。同时,顶板厚度变化对锚杆支护效果具有显著影响。对此,利用数值模拟进一步探讨不同层状顶板厚度下2种锚杆的支护效果。结果表明,在顶板厚度变化条件下,与管缝锚杆相比,玻璃钢锚杆支护对顶板厚度变化的敏感程度相对较低,支护效果优于管缝锚杆。同时,玻璃钢锚杆支护效果受软弱层直接顶板厚度增大而呈现阶段性变化特征。随着顶板厚度增加,顶板沉降量呈现先线性增长后对数型增长的规律,巷道围岩塑性区占比呈现先增大再减小后趋于稳定的规律。通过对不同顶板厚度的玻璃钢锚杆和管缝锚杆轴向拉力值进行比较,揭示了玻璃钢锚杆支护效果更好的原因是玻璃钢锚杆能够在顶板厚度增加的情况下提供更大的轴向拉力。     

基于ASME B31G准则的油气管道腐蚀安全性评估

腐蚀是在役管道失效的最主要原因之一。腐蚀后的管道会造成局部减薄,使其局部承载力下降,一旦发生泄漏,极易发生火灾爆炸事故。采用通用的ASME B31G准则对管道进行腐蚀安全性评估,研究了不同级别管道的最大允许缺陷长度和最大安全运行压力,计算了不同腐蚀长度对管道安全性的影响,可以为管道维护策略和应急管理提供科学依据。     

加载条件下不同埋深原水管道受力特征模型试验*

为探究不同埋置深度对原水管道影响,利用缩尺模型对不同埋深条件下原水管道受力特征进行分析,综合研究管道外径、管道埋深、加载值和加载方式等因素对管道受力影响。结果表明:中心加载条件下,随管道埋深增加,管道应力呈先增大后减小趋势,当埋深厚度与管径比值为3时,管道应力达到最大,土拱效应开始显现;偏心加载条件下,埋深厚度增大使管道应力不断增加,但后期管道应力增长率小于前期;相同埋深厚度条件下,中心加载与偏心加载条件下,同截面管底处应力值相对最大。研究结果可为不同埋深区域内原水管道维护运营提供指导。     

玻璃钢锚杆阻燃机理及其配方研究

笔者指出了玻璃钢锚杆阻燃特性对煤矿生产安全具有十分重要的意义 ,分析一般复合材料的阻燃机理即隔离膜机理、自由基捕获机理、冷却机理、协同作用机理 ,重点研究了锑 -卤协效体系的阻燃特性。并根据玻璃钢锚杆的原料的特性 ,选择了适当的阻燃剂进行了试验。发现氯化石蜡和三氧化二锑的添加比例为 1∶3的玻璃钢锚杆具有理想的阻燃特性 ,从而得出了具有良好阻燃性能玻璃钢锚杆试验室配方。     

雨天安全行车的技巧

1、雨中行车,因路面与轮胎间的附着系数减小,很容易发生横滑或溜滑的现象,并会使制动距离增大。为保证行车安全,必须根据车辆和道路情况,适当控制车速,稳速行进。如果发现横滑或溜滑情况时,切勿使用紧急制动,应迅速减入低速档,用发动机牵阻制动减速。 2、大雨或雨后,公路的路基变软,因此,车辆不要靠路边行驶;如发现路面有裂痕或崩塌现象时,应立即停车;设法修补加固后,再行通过。     

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。     

Safety and reliability assessment of external corrosion defects assessment of buried pipelines—soil interface: A mechanisms and FE study

Due to local liquid accumulation (AL) in the low-lying section of the buried natural gas pipeline, external corrosion will occur at the interface between the pipeline and the soil. External corrosion will produce pit defects, which will reduce the bearing capacity of the pipeline and affect the normal operation of the pipeline. In addition, corrosion group defects can interact with each other. Thus, the service life of the pipeline is seriously affected. In this work, a case of local corrosion failure of the pipeline caused by liquid accumulation on-site is presented. The importance of this work is verified by experiment and field excavation. Besides, based on the Mises-Stress yield criterion, nonlinear analysis was carried out with the finite element method (FEM). The effects of internal pressure, corrosion pit defect size, internal and external wall corrosion, corrosion pit group, and different types of volumetric corrosion pit defects on the failure of L360QS steel pipe were analyzed with consideration of the effects of axial and circumferential zones of corrosion pits. These correlations have not been seen in previous studies. The FE results make up for the disadvantage that the corrosion is simplified to equal depth corrosion in the code, which will underestimate the residual strength of the actual corroded pipeline and lead to unnecessary repair or replacement. The results provide a reference for failure analysis and strength evaluation of buried L360QS steel pipe with corrosion defect.     

第三方挖掘作用下管道可靠性评估研究

为研究第三方损坏中挖掘作用对管道可靠性的定量影响,阐述了第三方挖掘作用下管道失效模式与失效机理,确定了管道第三方挖掘作用下的2个极限状态:穿孔失效和凹陷—划伤失效,提出了1种综合考虑管道运行及管理条件,建立了管道第三方挖掘极限状态方程求解其失效概率的模型。以某长输天然气管道为例,基于蒙特卡洛模拟计算了研究管段的失效概率值,并进行了参数的敏感性分析。结果表明,该方法能够定量描述第三方挖掘对管道可靠性的影响程度,评估结果便于管理者制定相应的维修维护策略。     

基于有限元分析的X80高钢级管道剩余强度计算公式构建

为了更加精确地计算X80高钢级管道剩余强度,以有限元分析理论基础为依据,采用ANSYS WORKBENCH软件对含腐蚀缺陷的X80高钢级管道进行仿真模拟。基于X80高钢级管道有限元模型计算结果,选用1stOpt软件,用拟合的方法构建出以腐蚀缺陷长度、腐蚀缺陷深度、管径、壁厚等因素为变量的X80高钢级管道剩余强度计算公式,将拟合公式与PCORRC,DNV RP-F101和LPC-1等3种评价方法的准确性进行对比、验证和分析。结果表明:拟合公式的误差较小,具有较好的适用性。研究结果对改进现有评价方法具有参考作用。     

油气管道剩余强度评价方法适用性研究

为了研究油气管道剩余强度评价方法的适用性,介绍了完整管道失效压力的计算方法以及NG-18,B31G,DNV RP-F101和PCORCC等4种计算含缺陷管道剩余强度的方法。对4种方法中的流变应力和膨胀系数进行了分析,同时采用4种计算方法计算了30组不同钢级管道的剩余强度。结果表明:流变应力的选取对中低强度钢管的影响较大,对中高强度钢管的影响较小,当管道钢级为X80及以上时,流变应力对剩余强度计算结果的影响可以忽略不计;各评价方法中,改进的B31G中的膨胀系数表达形式更加接近实际情况; NG-18和B31G适用于评价中低强度的钢管,其中,改进的B31G结果更为准确;DNV RP-F101和PCORCC适用于评价中高强度的钢管,其中,DNV RP-F101的计算结果优于PCORCC的计算结果;对于高钢级管道的评价方法还需要进一步研究和改进。     

Charging behavior of glass beads using a spiral air type tribocharging apparatus that utilizes a Faraday cup

This paper introduces a novel tribocharging apparatus that utilizes a Faraday cup and experimentally investigates the charging behavior of glass beads. The novel apparatus mainly consists of four parts: an air supply part to control air duration and pressure, a powder supply part for setting the desired amount of powder (1 g in this experiment), a metal pipeline for generating a tribocharge, and a cyclone for collecting the powder that has passed through the pipeline. Four different sizes of spherical glass beads were used in this experiment. As for the results, the charge clearly increased as the glass bead particles passed through the pipeline for all four types of glass beads. The charge amount of the glass beads and the charge amount obtained from the pipeline had a very similar trend and absolute values. This confirmed the reliability of the test and showed that there was no disturbance due to external noise. In all of the tests, the net charge was observed to be negative for all glass beads. This agrees with the triboelectric series relating to the work functions of metals and glass particles. Smaller particles had larger charge amounts than did larger ones with good reproducibility. The charge amount of all glass beads increased as the supplied spiral air pressure increased.     

基于TVR的腐蚀油气管道失效概率及安全寿命研究

为避免因腐蚀导致油气管道失效,针对因管道特性和腐蚀尺寸的不确定性使得管道剩余强度成为概率模型的特点,建立了腐蚀管道强度损失随机模型;借助可靠性理论,通过分析管道腐蚀进程的时变性特点,将管道系统由损伤积累和抗力衰减导致的剩余强度随机化;提出基于穿越率的腐蚀油气管道失效评定及安全寿命预测方法。研究结果表明:腐蚀速率和运行压力对管道失效概率及安全寿命影响显著,管道尺寸影响适中,而相关系数和拉伸强度影响较小;若腐蚀速率Va=0.2 mm/a,VL=10 mm/a或局部腐蚀缺陷半径达到管道壁厚的0.5倍时,建议作为重点风险段监测并检修。所建方法是对腐蚀油气管道运营监控和风险评估的有益补充。     

埋地聚乙烯燃气管道基于失效模式的全面检验关键技术及工程应用

PE管道固有较高的性价比,广泛应用在能源、燃气等工程中,但因其焊接接头质量难以检测、位置探查难度大,使PE管道的安全状况难以控制,导致泄漏等事故。基于PE管材的失效模式,参照钢质管道的检验经验,中国特种设备检测研究院研究确定了PE管道基于失效模式的全面检验关键技术,并围绕关键技术开展了多项研究,取得了一系列科研成果,如：PE管焊接质量超声相控阵动态聚焦和B扫查成像检测、探地雷达、泄漏在线检测、老化及安全评价、风险评估方法等。这些系列成果,在新疆、青海、内蒙古、宁夏等城市PE燃气管网中得到了有效应用,检验出多项安全隐患,为城市燃气的安全提供了保障,为今后全面开展PE管线检验,提供了成功经验。     

聚乙烯燃气管道的全面检验

由于聚乙烯管道材质的特殊性,其损伤机理和失效模式与钢质管道有很大的不同,寻找一种有效的埋地PE管道检验方法是大家关心的问题。本文通过聚乙烯燃气管道全面检验的实践,在常规检验项目的基础上,介绍了新的资料审查方法和开挖割样的原则,提出了通过割样检验来评估埋地PE管道材质性能变化情况及原始焊口安装质量的观点;最后,针对最不利条件下的组合载荷,介绍了管壁截面稳定性校核的方法。这些方法及建议,对同行有一定的参考和借鉴意义。     

A mathematical model of crevice corrosion for buried pipeline with disbonded coatings under cathodic protection

Crevice corrosion occurs in a holiday and disbonded region between coating and pipeline steel. Cathodic protection (CP) is generally recognized as the most effective method for corrosion prevention of pipeline, but its effectiveness may be reduced at defects in a disbonded coating. It is difficult to measure and probe corrosion parameters accurately based on experimental work. Therefore, a mathematical model is necessary to identify the phenomena and mechanisms that contribute to the crevice corrosion process. In this work, a mathematical model was developed to determine the evolution of chemical and electrochemical transient processes of crevice corrosion in NaCl dilute solution, and the effect of cathodic protection and crevice width on corrosion of 20# steel pipeline with disbonded coatings. Results have demonstrated that the extent of crevice corrosion depends on the crevice geometry and could be influenced by the increase of crevice depth and decrease of its width. The oxygen concentrations drop significantly inside a crevice whether CP is applied or not and whether crevice width decreased or not. The pH values and conductivity of crevice solution increase with the time. The research provides a theoretical foundation for cathodic protection of pipelines and establishes an effective corrosion model which can identify the phenomena and mechanisms of the crevice corrosion process. This work could be used to help mitigate the corrosion failure of pipelines to prevent catastrophic accidents in oil, gas and chemical process industries.