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相似文献
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1.
涂圣文  帅健 《油气储运》2015,(4):383-387
裂纹扩展速度是预测管线钢止裂韧性的重要参数。根据目前世界各国全尺寸爆破试验分析总结的裂纹扩展速度计算模型,即BTCM模型、HLP模型和Sumitomo模型,对X80管线钢的裂纹扩展速度进行了计算,研究了管径、壁厚和强度对裂纹扩展速度的影响。分析发现,HLP模型和Sumitomo模型计算裂纹扩展速度与高强度钢全尺寸爆破实测数据较为一致,而BTCM模型预测数据较实测结果偏离程度较大。采用3种模型的计算结果表明:当管道壁厚和强度增加时,最大裂纹扩展速度均减小,因而有利于管道止裂;管径增加,最大裂纹扩展速度增大,管道所需止裂韧性也相应增大。  相似文献   

2.
韧脆转变温度是衡量材料低温韧性好坏的重要指标,当管道在钢材的韧脆转变温度以上使用时不会发生脆性破坏。文中论述了通过夏比V型缺口的冲击、DWTT及COD试验测定管材的韧脆转变温度,试图建立用小试样测得转变温度与全尺寸管的实际转变温度间的相互关系。试验证实DWTT试验以75%~80%S_A定义的转变温度与全尺寸管裂纹扩展转变温度相近。  相似文献   

3.
油气输送管道疲劳寿命分析及预测   总被引:4,自引:0,他引:4  
基于试验室小尺寸疲劳试样裂纹扩展速率(da/dN)试验所测得的螺旋埋弧焊管疲劳裂纹扩展数据,对管道剩余寿命进行了评估和预测,同时进行了实物钢管全尺寸疲劳试验,对预测结果进行了验证.研究结果表明,采用小尺寸疲劳试验结果对管道剩余寿命进行预测的结果与实物试验结果基本一致,虽略微保守,但从工程应用的角度讲是可行的.此外还结合实物疲劳试验分析了油气输送管道中较常见的管体表面半椭圆裂纹类缺陷的扩展规律.  相似文献   

4.
为了准确评定凹陷管道的承压能力,开展了含凹陷管道全尺寸爆破试验。试验得出凹陷管道的变形、凹陷区域应变及裂口特征等信息,从而分析凹陷管道失效行为与机理。结果表明:管道存在的凹陷,在提压后凹陷区域相比远场发生了较大应变,加剧了凹陷周围的应力集中。通过全尺寸爆破试验,确定了管道的屈服压力为10.1 MPa,爆破压力为10.5 MPa,结合相关标准与设计规范,确定试验用管段的许可承载压力为3.88 MPa,为保障管道的安全运行与工程决策提供了技术参考。  相似文献   

5.
帅义  帅健  狄彦 《油气储运》2017,(1):44-48
为了准确评定凹陷管道的承压能力,开展了含凹陷管道全尺寸爆破试验。试验得出凹陷管道的变形、凹陷区域应变及裂口特征等信息,从而分析凹陷管道失效行为与机理。结果表明:管道存在的凹陷,在提压后凹陷区域相比远场发生了较大应变,加剧了凹陷周围的应力集中。通过全尺寸爆破试验,确定了管道的屈服压力为10.1 MPa,爆破压力为10.5 MPa,结合相关标准与设计规范,确定试验用管段的许可承载压力为3.88 MPa,为保障管道的安全运行与工程决策提供了技术参考。  相似文献   

6.
在使用三球无阀固定式标准体积管(以下简称体积管)的实践中,对体积管传统清洗工艺进行了改进。通过试验和应用反映效果很好。1 原体积管清洗过程存在的问题 按原设计要求,体积管清洗需要六个步骤:①准备工作;②放空扫线;③用大量柴  相似文献   

7.
长输管道裂纹脆性和韧性的失稳扩展及止裂   总被引:1,自引:0,他引:1  
一、前言裂纹失稳扩展的研究和控制对长输管道来说是非常重要的。受压容器和工厂管网的配管,一旦起裂会立刻遭到全部破坏,这是因为这些构件太短的缘故,因而对它们来说,主要是研究和控制起裂,而失稳扩展及其止裂的研究却似乎是没有意义的。对长输管道来说情况却大不相同,虽然起裂的研究对长输管道也很重要,在国内外已有不少人做过大量的工作,但更重要的还是一旦起裂以后能使失稳扩展的裂纹得到早期止裂,以  相似文献   

8.
输气管道裂纹动态扩展的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
帅健  张宏  许葵 《油气储运》2004,23(8):5-8
作为输气管道止裂控制的重要依据,必须要求其裂纹驱动力小于管道材料的断裂韧性,在这种情况下进行裂纹动态扩展的数值模拟就显得非常重要.建立了输气管道裂纹动态扩展的有限元模型,用弹塑性、大位移四边形的壳体单元离散管道.裂纹尖端后面的气体压力简化为指数衰减模式.裂纹的开裂采用节点力释放方法来模拟,即根据裂纹扩展速度,依次解除裂纹尖端的节点连接.裂纹驱动力用能量释放率G和裂纹尖端张开角CTOA两个断裂力学参量表示.分析了裂纹驱动力随内压的变化规律.提出的计算模型可为输气管道的止裂设计提供分析工具.  相似文献   

9.
螺旋焊管焊缝区Ⅰ/Ⅱ型裂纹R阻力曲线的确定   总被引:1,自引:0,他引:1  
应用应变能密度理论,考虑螺旋焊管的焊后热处理残余应力的影响,推导了裂纹扩展角θ和裂纹角β以胶有γ的关系表达式,并给出了螺旋焊管含Ⅰ/Ⅱ型混合裂纹平面应力与平面应变条件下裂纹扩展角θ,推出了焊接区残余应务与外加应力场下的R阻力贡线的表达式,并确定了止裂压力P。  相似文献   

10.
董绍华  张余  曹兴 《油气储运》2014,(3):238-241
中国石油天然气管道建设飞速发展,但高压力、大口径以及X70钢级以上高强钢管材的长期服役状况和极限状态缺乏历史数据,不能准确评估管道运行风险。针对目前国内试验技术的现状,充分借鉴国外管道全尺寸爆破试验场的使用情况,研究了高钢级大口径高压气体管道爆破试验场的功能,分析了试验场针对管道长期服役失效的应用领域,以及各类试验所需要的测试参数。研究结果表明:建立系统的全尺寸爆破试验完整性评估技术手段,对于管道运行安全可靠性以及全生命周期管理是必要的,系统设计管道爆破试验场的参数和功能,可为我国建立管道爆破试验场提供数据支持,必将有利于管道完整性评估技术的发展,提高管道本质安全。  相似文献   

11.
螺旋焊缝管的断裂特点   总被引:1,自引:0,他引:1  
文章综述了国内外有关螺旋焊缝管的断裂试验和研究工作的概况。分析了螺旋焊缝管的断裂特点,给出了不同情况下穿透性裂纹和非穿透性裂纹的起裂判据公式。强调指出了这一研究领域中应注意的问题,并建议加强这方面的理论研究工作和国际交流活动。  相似文献   

12.
管道的断裂分为脆性断裂和延性断裂两大类,随着理论研究的深入和冶金工业的发展,脆性断裂问题已基本解决。而在输送压力和钢材等级提高以后,延性断裂及其止裂成为主要的研究领域。对于止裂问题,着重阐述了缺陷的允许值及临界裂纹长度与起裂、管道止裂的Rudinger试验、Battelle止裂试验和止裂条件,以及定货规范中对CVN值的要求等理论问题。根据我国目前有关止裂问题的理论与实际研究现状,提出了深入开展止裂研究的若干重大建议以及管道试压介质选择必须注意的问题。  相似文献   

13.
分析了国际常用的新旧R6、EPRI和ASME IWB-3650压力管道评价标准方法的基础理论,介绍了其适用范围及优缺点.针对管道不同裂纹情况,提出了使用这4种标准进行评价的相关建议:针对一般裂纹问题,采用失效评价图法进行评价;对非穿透裂纹管道,应直接计算其塑性极限载荷和应力强度因子,并以裂纹起裂或塑性失稳作为判定管道失效的准则;如果无法确定裂纹管道的塑性极限载荷值,建议采用断裂力学的理论和相关计算进行评价;对于无法得到塑性极限载荷计算公式的裂纹情况,可采用有限元法计算其数值结果.(图2,参10)  相似文献   

14.
本文根据疲劳裂纹扩展规律并结合我国的有关安全评定规范,推导了盲板的破损安全设计基本步骤,同时把控制管理的基本思想引入断裂安全评定之中,推导了不同类型的裂纹及其大小与构件疲劳寿命之间的关系,得到了便于工程应用的断裂控制管理曲线。除盲板外,本文对一般压力容器和管道的疲劳寿命设计仍然具有指导性意义。  相似文献   

15.
以气干状态的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)木材为试验材料,制备尺寸为(长×宽×厚)300 mm×20 mm×20 mm的试验试件,应用UTM5105型电子万能力学试验机对试件进行三点弯曲加载试验;利用声发射(AE)采集平台和图像采集系统,实时采集樟子松木材在三点弯曲破坏过程中产生的声发射信号及裂纹演变图像;依据原始声发射波形统计声发射计数、声发射能量,并结合图像分析试件在加载过程中的微观损伤及其宏观演化特征;依据图像分形理论计算灰度图像及二值化图像盒计数维数,分析木材表面裂纹起裂和扩展规律;综合运用声发射技术和图像分形理论,构建樟子松木材裂纹演化特征的研究方法。结果表明:声发射计数、声发射能量均能准确地反映宏观破坏阶段;对于微观损伤,声发射计数表征的更为显著。结合声发射计数、声发射能量曲线变化,可以明确材料微观损伤及宏观破坏的起裂时刻。宏观裂纹产生后,灰度图像及二值图像的图像分形维数都大幅上升,且随着裂纹的扩展,裂纹图像的分形维数逐渐上升,尤其是灰度图的分形维数能够明显反映宏观断裂的扩展特性。声发射参数和图像分形维数相结合的方式,可为研究木材损伤...  相似文献   

16.
目的含横纹裂纹木构件的缺陷会使其在弯曲载荷下发生横纹断裂,研究含横纹裂纹木构件在载荷作用下微裂纹的萌生和扩展规律,对含横纹裂纹木构件断裂损伤的预判和评估具有重要的意义。方法以杉木为研究对象,基于声发射(AE)技术和数字图像相关法(DIC)对已预制横纹裂纹的木试件三点弯曲损伤过程进行了实时原位监测,采用声发射参数分析法研究了加载过程中微裂纹萌生和失稳扩展的声发射特征,同时结合裂尖区域的应变和位移变化信息分析木试件表面裂纹起裂和扩展的应变特征。结果含预制横纹裂纹木试件的损伤演变过程中的声发射和数字图像测量结果,所反映的微裂纹萌生、扩展规律一致,验证了声发射振铃计数、能量和幅度对裂纹损伤过程的预判。其中声发射振铃计数、能量、幅度可有效预报木试件微裂纹的萌生,木试件表面应变的变化可以有效观测裂纹萌生和扩展区域的演变。结论建立了木材微裂纹萌生、扩展行为与声发射参数和表面应变之间的对应关系,并成功地构建了基于声发射技术和数字图像相关法的原位监测含横纹裂纹木构件裂纹损伤演化的测量和评价体系,试验结果为进一步研究含横纹裂纹木构件裂纹演变行为的损伤机理和原位监测方法提供了参考依据。   相似文献   

17.
关于西气东输工程中管道止裂问题的思考   总被引:2,自引:0,他引:2  
管道的断裂分为脆性断裂和延性断裂两大类,随着理论研究的学入和冶金工业的发展,脆性断裂问题已基本解决,而在输送压力和钢材等级提高以后,延性断裂及其止裂成为主要的研究领域,对于止裂问题,着重阐述了缺陷的允许值及临界裂纹长度与起裂,管道止裂的Rudinger试验,Battelle止裂试验和止裂条件,以及定货规范中对CVN值的要求等理论问题,根据我国目前有关止裂问题的理论与实际研究现状,提出了深入开展止裂研究的若干重大建议以及管道试压介质选择必须注意的问题。  相似文献   

18.
中俄东线天然气管道是中国首条大口径OD 1 422 mm输气管道,途经东北严寒地区,钢级为X80、设计压力为12 MPa,其断裂控制设计是难点。结合断裂失效模式,明确了该工程断裂失效的控制原则。根据中俄东线管输天然气组份、管道壁厚、流变应力、运行温度及管沟回填等参数,采用断裂力学理论及相关模型计算了钢管焊缝和热影响区的起裂韧性、钢管管体止裂韧性以及环焊缝的起裂韧性,制定了中俄管道的钢管和环焊缝韧性指标。对比工程推荐采用的指标,该断裂韧性推荐指标在符合计算需求量的基础上,均有一定的裕量,能够满足管道的断裂控制要求。同时为了确保管道吊装下沟时环焊缝安全,对管道的韧脆转变温度和下沟温度下限值提出了建议。  相似文献   

19.
谢萍  杨明  尚臣  杨坤  陈宏远  李鹤 《油气储运》2019,(2):179-184
为了分析天然气管道爆破对同沟敷设管道性能的影响,利用管道断裂控制试验场开展了X90全尺寸气体爆破试验,分析管道爆破对同沟敷设管道变形行为、管材性能的影响。研究表明:天然气管道爆破会引起同沟敷设管道发生明显的弯曲、压扁变形,且变形管段中间部位的椭圆度较大;在热辐射作用下,钢管的性能发生了明显变化,裂纹的扩展抗力降低,且随着壁厚增大,显微硬度呈先升高再降低的趋势,受热层厚度约为700μm;热辐射能显著影响钢管的微观组织,受热部位表面组织晶粒发生一定的粗化,失去了原有生长取向,而深层组织的变化较小。  相似文献   

20.
关于输气管道氢致裂纹的研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
潘家华 《油气储运》1997,16(12):1-4
输气管道用钢氢致裂纹的研究源于两个方面:输送压力的提高,造成硫化氢的分压P_(H_2S)的提高,使得氢致裂纹问题突出;世界范围内的天然气需求量增加,许多含硫化氢较高的气田正在开发之中,客观上促进了此项研究和抗氢致裂纹钢材研究的开展。认为减少氢致裂纹发生的可能性,应在两个大的方面采取措施:①输送介质脱硫、脱水;避开产生氢致裂纹的输送温度;输送介质的pH值应大于5。②提高管材起裂时最低氢含量C_(th)控制锰Mn和磷P含量,以减少管材偏析。  相似文献   

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