榕山—佛荫输气管道外腐蚀分析及控制措施

通过对榕山－佛荫输气管道进行智能检测发现，管道石油沥青防腐层损坏严重。从管道膜下腐蚀、环焊缝处“死角区”以及阴极保护极化电位不足等方面，对该条管道外壁产生腐蚀的原因进行了分析，提出了管道外腐蚀控制措施和建议。     

含腐蚀缺陷占压管道的安全评估

针对含腐蚀缺陷管道因地面占压带来的安全问题,基于ABAQUS软件建立了地基-管道-堆载三维有限元模型,探讨了含腐蚀缺陷占压管道的应力和变形情况,研究了管道埋深、管道内压、堆载荷载以及腐蚀缺陷位置对埋地管道力学性能的影响。结果表明:增加管道埋深可以有效缓解管道应力分布,但同时会增大开挖工程量;当管道内压达到一定程度时,腐蚀缺陷作用下管道最大应力主要由管道内压控制,地面堆载荷载对其影响不大;管土切向摩擦因数对埋地管道力学性能影响较为显著,管道应力随着管土切向摩擦因数增加而近似线性增大;当腐蚀缺陷相对于管道截面的角度位置为5:15方向时,含腐蚀缺陷占压管道的应力最大。     

油气管道的风险分析

对引起管道事故的腐蚀、设计和操作三方面因素进行了分析评分。腐蚀破坏是管道中最常见的破坏，腐蚀主要指内腐蚀和外腐蚀，内腐蚀风险的大小与介质腐蚀性强弱及防腐措施有关，其风险分数占腐蚀总分数的３０％，外腐蚀是管道腐蚀的主要因素，与阴极保护、外涂层质量、土壤腐蚀性、使用年限、有无金属埋设物、电流干扰及应力腐蚀等因素有关，分别对这些因素进行分析评分；原始设计与风险状况有密切的关系，设计时为简化计算所选用的设     

《管道科学技术论文选集》文摘（十五）：腐蚀管道的安全评定

系统地阐述了在役管道的安全评定方法。根据管道不同形式的腐蚀缺陷，提出了爆破失效模拟的非线性有限元方法，建立了能反映缺陷深度、内压、缺陷处最大应力、管材性能参数等四者关系的管道安全评定线图。考虑到影响管道安全诸多因素的复杂性和不确定性，提出了基于可靠性的评定理论与方法，即依据管道的腐蚀检测数据计算每千米管道的失效概率，可以全面反映管道沿线的安全状况，提出的腐蚀管道安全评定方法可大力提升管道安全运营管理的水平。     

塔河油田集输管道腐蚀与防腐技术

根据塔河油田集输管道的腐蚀现状,从腐蚀介质、焊缝影响、阴保电流影响、腐蚀产物等方面对集输管道的腐蚀原因进行了分析,对材料优选、缓蚀剂、涂层与补口、外防腐补强、工艺优化等防腐技术进行了研究,提出了适合塔河油田集输管道的防腐对策。     

基于宽板拉伸的错边环焊缝应力集中试验与模拟

应力状态是环焊缝合于使用评价的关键因素,而错边会引起环焊缝结构的不连续性,导致焊缝所受应力状态发生变化。为了探讨含错边环焊缝在外加载荷下的力学行为以及应力分布情况,通过宽板拉伸试验对含错边的环焊缝应力集中现象进行研究,建立有限元模型对其进行验证,对比了BS 7910-2013《金属结构中缺陷验收评定方法导则》和GB/T 19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》推荐方法所得的计算结果。研究表明:错边会导致明显的焊缝应力集中,BS 7910-2013计算得到的应力集中系数与宽板和有限元模拟得到的结果相比保守度较为合理。含错边管道环焊缝现场缺陷合于使用评价时,推荐采用BS 7910-2013对错边进行应力集中等效处理。     

二氯乙烷对管道的腐蚀分析及处理方法

在采用材质为１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的系统接收二氯乙烷过程中，管道多处发生腐蚀泄漏。通过对系统进行探伤检测及宏观检查，发现储罐及各条管道的焊口处存在裂纹。分析了二氯乙烷对不锈钢的腐蚀机理，指出造成该系统腐蚀的主要原因是由于二氯乙烷物料产生的Ｃｌ＾－对奥氏体不锈钢产生了应力腐蚀。针对各种腐蚀部位的具体情况制定了处理方法。     

管道腐蚀控制技术在油田生产中的应用

介绍了钢管道腐蚀控制技术和非金属材料控制管道腐蚀技术，并对多种管道腐蚀技术在油田生产中的应用情况进行了对比分析。通过分析，总结了各种管道腐蚀控制技术的优缺点及使用范围。为今后在油田生产上推广应用提供了技术参考。     

局部腐蚀管理的承载能力评估

根据管道在各种外载荷作用下的应力分布情况,结合有关标准,评估了局部腐蚀管道在内压、温度应力及两者联合作用下的承载能力,提出了相应的计算表达式。计算表明,当热流处于稳定状态时,局部腐蚀管道所能承受的内、外壁增温差为最小值。因此,在温度应力作用下,如果排除热冲击效应,只需考虑热流稳定状态,而不必考虑热流未稳定的瞬间状态。     

双管径检测

通过各类管道试验方法的研究，得出以下结论：（１０智能清管器能检测出管壁变薄和与管道密切相关的潜在腐蚀危险；（２）应力试验只检测裂缝和漏点，提供当前管道状况；（３）Ｒｕｈｒｇａｓ经验指出，大多数壁厚减少都源于伤痕和腐蚀；（４）ｕｈｒｇａｓ建议，可以排除新管道管壁减薄情况，管道初始运行时应力试验视为最终测试。根据Ｒｕｈｒｇａｓ公司经营的双径和道特点，制定了检测方案，并且所有试验已完成。     

长输管道焊缝的内应力分析

从钢管壁上任意一点的环向应力入手,分析了长输管道焊缝的内应力。该内应力由环向应力和轴向应力构成,据此推导出了焊缝处的合成应力。通过直缝与环缝处的应力比较,得出了直缝承受压力最大、环缝承受压力最小、螺旋焊缝介于二者之间的结论。认为管径和壁厚在所受压力相同的条件下,若管道发生爆裂,其爆裂起点一般不会位于螺旋焊缝处,因而螺旋焊缝管的安全性优于直缝焊接管。计算表明,在上述条件相同的情况下,若采用螺旋焊缝管,其管壁厚度可以相应减薄,能够节省投资,提高经济效益。     

竹榫旋转焊接工艺参数及机理探究

[目的]木榫旋转焊接是木结构、家具中的一种新型绿色连接技术,国内外对于竹榫旋转焊接研究较少,其最佳焊接工艺参数未知,竹榫、木榫旋转焊接之间的差异也有待研究.[方法]使用毛竹榫旋转焊接云杉基材,通过测试焊接形成的连接节点的抗拉拔性能,探究竹榫旋转焊接较优的工艺参数.选取基材预钻孔与竹榫直径比值(孔径比)、竹榫转速、竹榫含...     

20×104m3油罐厚钢板焊接裂纹敏感性试验

油罐罐体由钢板焊接而成,焊缝是油罐的薄弱部位,随着钢板厚度的增加,其焊接裂纹敏感性增强.20×104 m3油罐底圈壁板采用的钢板厚度为44 mm,其焊接性能目前尚无工程实例验证,因此,对其焊接裂纹敏感性开展试验研究,以确定合理的焊接工艺参数.斜Y型坡口裂纹试验结果表明:母材和过热区金相组织均为粒状贝氏体,焊缝组织为“先共析铁素体+贝氏体+针状铁素体”,组织未见异常;对于JFE-HITEN610E钢板,采用LB-62UL焊条焊接,焊缝在室温14℃、预热50℃和100℃条件下均表现出较好的抗裂性能.对接接头刚性拘束焊接裂纹试验结果表明:母材和过热区金相组织均为粒状贝氏体,焊缝金相组织为贝氏体,组织未见异常;JFE-HITEN610E钢板和配套的US49/US62A(直径3.2 mm)焊丝+MF33H焊剂,焊缝在室温14℃和预热50.C条件下均表现出较好的抗裂性能.     

螺旋焊缝管道的开裂原因

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、维氏硬度仪及金相观察等分析手段,对开裂螺旋焊缝管进行取样分析,利用冲击试验测试了管道母材的抗开裂能力。结果表明：该管道焊缝存在明显缺陷,缺陷类型包括存在于焊缝中的焊缝金属裂纹和夹杂,存在于热影响区中的焊趾裂纹和焊接裂纹,同时在热影响区及母材中存在夹杂。在高外载作用下,由于焊缝区硬度高于热影响区及母材的硬度,使得焊趾裂纹先于焊缝金属裂纹向热影响区扩展。热影响区中沿轧制方向排列的层状夹杂的存在促进了裂纹的扩展,形成层状撕裂,最终导致管道沿热影响区开裂直至母材。     

立式油罐T形角焊缝部位的状况及应对措施

大型立式油罐T形角焊缝部位应力高,施工难度大,焊缝存在缺陷多,容易受到腐蚀,而且常被忽视.分析了T形角焊缝部位的基本受力状况,对该部位容易出现的问题进行了分析,从设计、焊接、防腐等方面提出了应对措施.     

随焊锤击降低薄板拼焊应力变形的研究

为了减小薄板焊接应力、防止焊接变形的产生,利用电磁锤随焊锤击装置,分别对焊后尚处于高温状态的焊趾和焊缝区金属施加一定频率的锤击力,使焊缝金属在纵向和横向都充分延展,降低了焊接残余应力。试验结果表明:电磁锤随焊锤击能降低焊接应力,同时也能改善焊接接头的残余应力分布状态,细化晶粒,能将薄板焊接应力变形控制在较低的水平。     

直径1422mmX80管道环焊接头应变能力数值模拟方法

鉴于高钢级管材的组织特征及焊缝失效对于管道安全的重要影响,管道环焊缝承载能力成为当前管道行业的研究热点,以中俄东线全自动焊口为研究对象,准确考虑环焊接头根焊、热影响区、母材、填充焊4个区域材料本构关系的差异性,基于有限元方法建立了分析管道环焊接头应变能力的数值仿真模型。定量分析了母材屈强比、运行内压、载荷类型等组合工况下焊缝强度匹配系数等对管道环焊缝裂纹扩展驱动力的影响。采用静裂纹起裂的失效判定方法,以表观断裂韧性值为临界准则,结合中俄东线管材及环焊接头材料特性参数实际变化范围,计算了在设计工况范围内最不利条件下中俄东线环焊接头的应变能力。结果表明:提高焊缝区强度匹配能够有效减小接头的裂纹扩展驱动力,增加管道内压或提高母材屈强比会使相同强度匹配条件下的裂纹扩展驱动力更大,拉伸载荷下的裂纹扩展驱动力要大于弯曲载荷下的裂纹扩展驱动力。该方法既可以用于根据焊接接头性能要求指导焊接参数的确定,也可以用于在役管道含缺陷焊接接头的适用性评价。     

3PE防腐管管端涂层翘边缺陷分析

一、前言 3PE钢管外防腐层是由底层环氧粉末、中间层胶粘剂、外层聚乙烯复合组成的一种防腐结构,具有机械强度高,电绝缘性能优良,生产作业线机械化程度高,工艺参数比较稳定,不污染环境等优点,在国内近年的重点管道防腐工程中得到了广泛应用.但是在实际管道工程使用中发现,3PE防腐管存在管端涂层翘边问题,当大气环境恶劣时甚至会产生缝隙腐蚀,从而影响管道防腐质量,并给现场补口工作造成较大困难.     

基于ANSYS车削薄壁焊接筒件内环面变形分析

基于有限元ANSYS法,对车削薄壁焊接筒件内孔环面过程中产生的变形进行分析,通过改变不同的加工条件,对环面的非焊缝处和焊缝处施加集中三向载荷,得到最大变形量和最大应力的数据,通过数据分析变化规律,从而得出对实际生产起指导作用的建议。     

毛竹销（钉）的高速旋转摩擦焊接性能研究

选取毛竹销钉替代木榫在1 500 r/min的情况下与榉木基材进行旋转摩擦焊接，对其抗拉强度和焊接机理进行研究。重点研究不同形状的预钻孔和不同榫径与孔径比值下的竹销钉焊接抗拉拔强度，并将其与木榫焊接和PVAc胶接的抗拉强度进行对比。结果表明:1）当采用恒定直径孔10/9、10/8、10/7、10/6 4种榫径/孔径比的焊接强度均高于PVAc胶接强度，但低于木荷榫和榉木榫的焊接强度，其中10/8的榫径/孔径比的焊接强度相对最高，达到了5.54 MPa；2）当采用渐变直径孔，竹销钉的焊接强度得到明显提高。其中10/8-6的榫径/渐变孔径比值取得了最高的焊接强度，达到6.42 MPa，比10/8比值的强度提高了15.6%，超过了木荷榫的焊接强度，但不及榉木榫的焊接强度；通过对竹销钉的焊接界面温度进行监测，发现焊接界面能在2 s内达到300℃以上的峰值高温，且维持了一定的高温时间（通常约2～3 s），随后随着竹销停止旋转摩擦，温度逐步下降；不同的榫径与孔径比值下，焊接界面的升温速率、峰值温度和高温持续的时间不同，它们是产生强度差异的主要原因；SEM观察结果显示，竹销旋转摩擦焊接界面由竹销或基材中的胞间层物质软化、熔化和流动并与作为增强材料的竹纤维包裹，形成了犹如“钢筋水泥土”结构般的致密、连续和坚固的焊接界面；FTIR分析结果表明，摩擦产生的高温会导致竹销中半纤维素发生一定程度的降解，纤维素的降级十分有限，木质素发生一定程度的缩合反应，木质素的含量相对提高。试验结果表明，将竹销钉代替木榫用于木材的旋转摩擦焊接是可行的。