不同尺寸双腐蚀缺陷管道剩余强度研究

利用非线性有限元分析方法,对含有不同尺寸的双腐蚀缺陷管道剩余强度进行分析,与实验结果进行对比,验证了非线性有限元法的可靠性。在此基础上,分别研究了轴向间距对不同长度、不同深度双腐蚀缺陷管道剩余强度的影响,计算结果表明:当双腐蚀缺陷轴向间距很小时,不同长度双腐蚀缺陷之间存在完全相互作用,而不同深度双腐蚀缺陷之间不存在完全相互作用;随着双腐蚀缺陷轴向间距系数的增加,不同长度和深度双腐蚀缺陷管道失效压力均呈现明显的对数函数变化形式;当双腐蚀轴向间距系数大于2.5 l_s后,不同长度和深度双腐蚀相互作用现象均消失。     

基于组合赋权—可拓云模型的燃气管道施工安全综合评价研究

针对城市燃气管道改造施工安全风险展开研究。首先,从人员、施工材料设备、施工环境、施工技术、施工管理五个维度构建施工安全综合评价的指标体系。其次,利用博弈论思想集成区间组合数有序加权算子赋权法和模糊决策实验室分析赋权法确定最优组合权重,并将云模型和物元可拓模型相结合,利用可拓云理论确定施工安全评价等级。最后,以某燃气管道改造施工项目为例进行实证分析,验证该方法的实用性与有效性,为今后城市燃气管道改造施工安全综合评价研究提供新思路。     

热带海洋环境中5083铝合金腐蚀行为研究

目的 研究某岛礁不同海洋区带环境中5083铝合金的腐蚀规律。方法 在某岛礁进行海洋多区带腐蚀试验,利用表面微观形貌观测、腐蚀产物分析、质量损失测试及点蚀深度测量等手段,对比分析铝合金在不同海洋区带中的腐蚀形貌、腐蚀速率和点蚀深度。结果 5083铝合金在某岛礁海洋全浸区带环境中的腐蚀速率最大,大气区带中的腐蚀速率最小,在潮差区带的腐蚀速率介于二者之间。试样在海洋不同区带主要发生局部腐蚀,大气区试样的最大点蚀深度最大,而潮差区试样的最大点蚀深度最小。在不同海洋区带,铝合金腐蚀产物和附着物的混合物中均含有钙元素,大气区钙元素含量远低于潮差区和全浸区,潮差区和全浸区铝合金表面的腐蚀产物和附着物混合物中主要含有CaCO₃、CaSiO₃和Al₂O₃。结论 不同海洋区带环境中,5083铝合金的腐蚀速率差别较大,潮差区和全浸区材料表面附着大量污损生物和矿物质。     

AlN覆铜板盐雾环境下的退化行为研究

目的 研究AlN覆铜板在盐雾环境下的性能退化及其微观机制。方法 采用交替喷雾和干燥方法对AlN覆铜板进行15周期的中性盐雾试验,并在第1、3、6、10、15周期时检测其相关性能。主要通过击穿电压测试、介电性能测试和导热性能测试等方法,分别评价AlN覆铜板的电绝缘特性、介电损耗及导热系数,并通过扫描电镜和能谱测试对试样表面/截面微观形貌和元素变化进行分析。结果 AlN覆铜板导热系数和击穿电压随盐雾试验周期的增长而逐渐退化,最大退化率分别为13.2%和73.8%。介电损耗明显增加,盐雾试验15周期后,在低频区域的最大值约为1.3。Cu电极发生明显腐蚀,生成大量绿色腐蚀产物,导致表面Ni-P镀层脱落失效。H₂O分子扩散进入AlN陶瓷内部,在局部区域造成陶瓷水解,逐渐形成微裂纹。结论 盐雾试验过程中,Ni-P镀层逐渐开裂剥落,Cu电极表面最终形成大面积疏松多孔的腐蚀产物层。H₂O、Cl^–、Na⁺等逐渐溶解扩散进入AlN陶瓷,导致陶瓷中空位、裂纹、杂质缺陷浓度增加,二者都会增强导热过程中的声子-缺陷散...     

城市聚乙烯燃气管道漏气案例统计与原因分析

目的 分析影响聚乙烯燃气管道漏气的薄弱部位及原因,为建立聚乙烯燃气管道安全服役评价方法可行性分析提供实际数据支撑。方法 收集、归纳某城市聚乙烯燃气管道实际应用中的290例漏气案例,从失效薄弱部位、服役年限、月份等多方面进行统计分析,并讨论聚乙烯燃气管道发生漏气的主要原因。结果 PE燃气管道安全服役的钢塑转换、套袖、焊接位置等连接位置是聚乙烯燃气管道服役的薄弱部位,服役年限与漏气案例比例成正比,且各部位的敏感月份相差较大。影响管道服役的主要因素是环境/应力长期耦合作用和外力突发作用。结论 土壤环境中存在的有机酸介质会加速管道老化,特别是对于施工等带来的固有薄弱缺陷、外界因素带来的表面损伤、应力集中等,在土壤服役环境中化学介质、温度、运行压力的耦合作用下,管道性能大大下降,产生漏气事故,给安全运行带来极大威胁。     

岛礁环境下航空电连接器的腐蚀及其对信号传输的影响

目的 通过腐蚀加速试验,研究航空电连接器在某岛礁环境下的腐蚀特点和规律,并在此基础上,进一步研究航空电连接器腐蚀后对信号传输的影响。方法 根据该岛礁环境特点,设计腐蚀加速试验环境谱,基于此环境谱开展腐蚀加速试验,观察不同试验周期航空电连接器的腐蚀形貌,测量其接触电阻,研究腐蚀机理。然后设计电路,测量方波信号通过不同腐蚀程度电连接器的波形特征,通过对比分析研究腐蚀对信号传输的影响。结果 5个腐蚀循环周期后,电连接器插针表面开始出现微孔,接触电阻位于3～11m?;10个周期后,插针表面微孔数量增多,且坑蚀变深变大,接触电阻位于7～19 m?;15个周期后,插针表面部分镀金层脱落,接触电阻位于15～36 m?。电连接器腐蚀程度越深,信号相位差、上升时间和过冲的测量值就越大;信号频率增加,这3个测量参数也相应变大。结论 盐雾和交变湿热加电应力环境对航空电连接器接触表面腐蚀作用明显。潮湿盐雾侵入电连接器内部是导致接触电阻升高的直接原因。接触电阻并不能完全反映出腐蚀对信号传输的影响。当接触电阻较小时,电连接器腐蚀程度越大,信号失真就越明显;信号频率越高,信号失真越明显。     

环保型缓蚀剂在油气管道腐蚀防护中的应用

为了延缓油气集输管道的腐蚀速率,延长管道的使用寿命,实验室以丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸酐(MA)以及丙烯酸乙酯(EA)为原料,制备了一种环保型缓蚀剂HBY-2,优化了合成工艺条件,并评价了其防腐蚀效果。实验结果表明：在单体的质量分数为20%,单体配比为AA∶MA∶EA=1.2∶1.2∶1.0,引发剂加量为0.5%,反应温度为80℃,反应时间为5 h的合成条件下,制备的环保型缓蚀剂HBY-2的缓蚀效果最好。当HBY-2的加量为0.3%,腐蚀时间为30天时,缓蚀率仍可以达到97.5%,长效腐蚀防护效果较好。在相同的实验条件下,环保型缓蚀剂HBY-2的缓蚀效果明显优于钨酸钠、钼酸钠、硫脲和咪唑啉。现场应用结果表明,油井集输管道中添加缓蚀剂HBY-2后,挂片的腐蚀速率均明显降低。研究结果认为,制备的环保型缓蚀剂HBY-2能够满足油气集输管道的腐蚀防护需求,降低管道的腐蚀速率,延长其使用寿命。     

黏性泥石流对山区油气管道的冲击动力响应研究∗

近年来,随着人类活动引起的地质灾害和极端天气现象频发,因泥石流引发的管道失效事故及次生灾害不断发生。为掌握黏性泥石流冲击山区油气管道的动力响应规律,建立了基于有限单元法与光滑粒子流体动力学(FEM‐SPH)的山区泥石流与管道的多物理场耦合模型。通过把黏性泥石流浆体简化为非牛顿流体——宾汉流体,研究X70钢管在泥石流作用下冲击响应过程,得到了管道不同位置的位移及应力时程特征,结果表明:①将泥石流浆体简化为宾汉流体,并离散为SPH颗粒不仅可真实展示泥石流的行进过程,也能清晰地反映泥石流对管道的动力响应规律。②通过建立多物理场耦合模型来模拟黏性泥石流冲击过程,发现泥浆附带的块石将会受到浆体阻力影响,运动加速度将受到限制。③泥石流对管道产生的破坏力主要来自泥石流“龙头”产生的瞬时冲击力和块石造成的局部撞击力;在泥浆作用下,所产生的应力主要分布于管道迎冲面中心截面处和管道背冲面与山体交界处,石块作用力主要集中在撞击部位,对管道背撞面影响较小;泥石流对管道产生的冲击位移整体呈现“马鞍状”的对称分布。研究所采用的非牛顿流体模型为泥石流对建(构)筑物的冲击模拟提供了新途径,相关研究结论可为泥石流段管道的灾害防控提供理论参考。     

灰色理论和熵权法在长输管道风险评价中的应用

根据长输管道系统风险的成因、危害以及所具有的灰色特性,结合国内环境条件、运行状况和管理水平等实际情况,采用灰色关联理论与熵权法相结合的评价模型,对长输管道风险评价作定量的研究,确定了长管道系统的主导风险因素的风险排序.为了降低主观因素的影响,合理优化评价过程,在借鉴长输气管道风险理论研究成果的基础上,首先运用专家评分体系对长输管道系统进行评分,计算出各个风险因素的指标值.将得到的指标值分别运用传统的灰色关联理论模型和熵权改进的灰色理论模型来计算,最后将两组计算结果进行对比研究,证明两种方法的结合使用得出的结果更加客观合理.     

安全进入受限空间

船舶制造维修、建筑工地、石油炼化、核电建设、煤矿、仓库码头储运、农产品加工、城市管道、污水处理、建筑通风等都存在如何安全进入受限空间的问题。进入受限空间作业是非常高风险的作业。统计显示,即使在安全关注度非常高的英国,平均每年有15人以上死于受限空间作业事故。这些死伤事故不仅发生在工艺复杂的作业场地,也常发生在一些非常简单的入罐作业。而死伤的人员当中,不仅有受限空间里面的作业人员,也有那些未经培训的、没有救援设备的所谓“救援人员”,