含凹陷管道全尺寸爆破试验

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。     

全尺寸管道的爆破试验及转变温度

本文论述了带预制裂纹的全尺寸管在低温下的爆破试验可求得全尺寸管的韧性转变温度。试验过程中测定的裂纹开裂压力和爆破压力值与理论公式所计算值相近。全尺寸管道存在起裂和扩展两类韧脆转变温度,起裂转变温度可根据断裂韧性防爆破温度的变化规律来确定,扩展转变温度一般用剪断口百分数所对应的温度来确定。     

管道全尺寸气体爆破试验完整性评估技术

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。     

钢丝缠绕增强聚乙烯复合管集输服役后的承压性能北大核心

为探明钢丝缠绕增强聚乙烯复合管(简称复合管)在油田集输环境服役后的极限承压,以长庆油田第四采油厂试用的4731B型复合管、第五采油厂试用的防垢型复合管为研究对象,采用100 MPa耐压爆破实验机分别对新管、服役后现场管进行2组瞬态水压爆破对比实验,分析了爆破口的特征形貌及爆破压力,并借助应变数据采集系统记录爆破过程中管道不同位置的瞬时应变。结果表明:该类型复合管服役后的平均瞬时爆破压力有所降低,爆破口形貌发生显著变化,膨胀变形较新管显著增大;起爆前,应变随时间的变化分为零应变段、线性增长段、指数增长段共3个阶段;起爆后,应变发生振荡,直至稳定。究其原因可能是复合管施工期间钢丝与高密度聚乙烯基体之间的粘结剂局部失效所致。研究成果可为该类型复合管在集输油环境中服役时失效原因的分析提供借鉴。     

蒸汽爆破开启落叶松木材细胞通道

采用5种蒸汽爆破处理（压力0.2MPa,爆破重复10次;压力0.3MPa,爆破分别重复5次、10次和15次;压力0.4MPa,爆破重复10次）,结果表明：压力0.4MPa、爆破10次处理的木材细胞闭塞纹孔开启程度最大,开启率为38.5％;压力0.3MPa、爆破15次处理的开启率为31.2％;压力0.3MPa、爆破10次处理的开启率为28.5％;压力0.3MPa、爆破5次处理的开启率为18.3％;压力0.2MPa、爆破10次处理的开启率仅为13.9％.落叶松木材具缘纹孔膜塞缘出现不同程度的断裂,闭塞纹孔变成非闭塞纹孔,开启了落叶松木材细胞液体流动通道.     

天然气管道爆破对同沟敷设管道的影响试验

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。     

蒸汽爆破对烟梗木质纤维素含量和微观结构的影响

为提高烟梗资源的利用率,实现资源高效利用,采用蒸汽爆破对烟梗进行处理,研究了在0.6,0.8,1.0 MPa爆破压力条件下烟梗中木质纤维素含量和微观结构变化特征.试验结果表明,在以水蒸汽为介质,爆破压力为1.0 MPa.保留时间20 s的处理条件下,木质纤维结构出现明显破坏现象,烟梗纤维素和半纤维素去除率分别达到16....     

小口径薄壁钢管爆破压力预测北大核心

精准可靠的管道爆破压力预测,不仅有利于油气输送管道系统的工程设计和完整性评估,而且可以提高管道的传输效率。针对油气管道常见的小口径薄壁钢管开展了静水压力爆破试验,对比了几种典型爆破压力的预测公式和方法,采用偏差分析将预测结果与试验结果进行比较。相比Von Mises屈服准则,基于Tresca屈服准则的爆破压力预测公式计算得到的小口径薄壁钢管承压能力更接近实际结果,而且Tresca屈服准则中的最大切应力塑性破坏更容易解释小口径薄壁钢管的静水压爆破过程。同时考虑钢管的几何尺寸特点,采用ASME公式、Barlow OD公式、Barlow ID公式、Max shear stress公式以及Turner公式计算小口径薄壁钢管的爆破压力,其适用性更强。     

管道凹陷研究现状

在对管道凹陷进行分类的基础上,综述了不同类型凹陷静压爆破强度和疲劳强度的研究现状.介绍了凹陷的回弹机理、回弹量的计算方法以及外载与凹陷深度的关系等方面的研究成果.对开展管道凹陷的力学行为、形成机理、评估方法等方面的研究提出了建议.     

木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅰ)--木质纤维原料蒸汽爆破预处理的研究

该研究采用蒸汽爆破法,以速生毛白杨为原料,在爆破时间都为4min,爆破压力分别为1.5,2.0,2.5,2.7MPa的压力条件下,研究比较了不同爆破压力对原料得率、产酶活力和纤维素酶解糖化的影响.研究结果表明:①在相同条件下,随着爆破太力由1.5MPa升至2.7MPa,原料得率由84%逐渐降低至51%;②以不同爆破压力获取的毛白杨原料配合麦麸作为纤维素酶产酶培养基,随着爆破压力的增加,酶活性也随之增加,但也与爆破后原料经过不同爆破条件预处理的毛白杨原料的纤维素含量高时,酶活性才大.每克干曲酶活力高达139,3U/g;③将经过不同爆破条件预处理的毛白杨木粉进行酶解实验,随着爆破压力的增加,酶解糖化率也顾及之增加,最高爆破压力(2.7MPa)处理过的木粉可使酶解糖化率高过65.0%,比对照提高了4.0倍.     

木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ι)——木质纤维原料蒸汽爆破预处理的研究

该研究采用蒸汽爆破法 ,以速生毛白杨为原料 ,在爆破时间都为 4min ,爆破压力分别为 1.5 ,2 .0 ,2 .5 ,2 .7MPa的压力条件下 ,研究比较了不同爆破压力对原料得率、产酶活力和纤维素酶解糖化的影响 .研究结果表明 :①在相同条件下 ,随着爆破压力由 1.5MPa升至 2 .7MPa ,原料得率由 84%逐渐降低至 5 1% ;②以不同爆破压力获取的毛白杨原料配合麦麸作为纤维素酶产酶培养基 ,随着爆破压力的增加 ,酶活性也随之增加 ,但也与爆破后原料的纤维素含量有关 .只有爆破后毛白杨原料的纤维素含量高时 ,酶活性才大 .每克干曲酶活力高达 139.3U/ g ;③将经过不同爆破条件预处理的毛白杨木粉进行酶解实验 ,随着爆破压力的增加 ,酶解糖化率也随之增加 ,最高爆破压力 (2 .7MPa)处理过的木粉可使酶解糖化率高达 6 5 .0 % ,比对照提高了 4.0倍 .     

玄武岩纤维气瓶非测地线缠绕强度模拟与爆破试验

纤维缠绕增强耐压容器在封头处易出现应力集中和纤维堆积，是其整体破坏失效的薄弱环节，强化气瓶承压时的封头安全性能尤为重要。选择玄武岩纤维增强复合材料气瓶为研究对象，计算得出偏离测地线0°～9°范围缠绕时，可实现稳定的非测地线缠绕。建立不同缠绕角度的气瓶有限元分析模型，分析其对气瓶封头应变分布的影响。结果表明：随着缠绕偏离角的增大，在35 MPa工作压力下，封头最大应变和应变分布范围均在23°缠绕角时最小；在119 MPa最小爆破压力下，封头处的最大应变在23°缠绕角出现拐点；沿封头内外壁路径的应力分布表明，非测地线缠绕可明显降低整个封头部位的应力。通过水压爆破试验进一步验证了数值模拟结果，研究结果可为优化压缩天然气和氢气储运装备的安全性提供参考。（图13，表3，参25）     

爆破预处理对赤桉材渗透性的影响

分别在70、95℃温度,0.4、0.8 MPa压力下对赤桉进行爆破预处理.结果表明:在相同爆破温度下,0.8 MPa压力下的赤桉试件横向气体渗透性好于0.4 MPa压力下的试件;在相同爆破压力条件下,95℃的赤桉试件渗透性好于70℃的试件,其渗透性是未处理材的7.36倍.     

三倍体毛白杨低压爆破制浆研究

为扩大三倍体毛白杨的应用范围,该文研究了三倍体毛白杨的低压爆破制浆.研究结果表明,压力越大,木质素发生的化学变化越多,爆破浆颜色越深.苯醇抽提物对爆破浆颜色变深影响不大,原料经苯醇抽提后爆破,爆破浆的颜色反而加深.试验证明蒸汽压力低至1.0 MPa时,对三倍体毛白杨仍有明显的爆破作用,随着加入Na2SO3量的增加,爆破浆的物理性能明显提高;加入4% Na2CO3,12% Na2SO3进行预浸 ,三倍体毛白杨的裂断长为3 960 m.1.0 MPa下爆得的三倍体毛白杨CEP具有可漂性,原浆白度为50%, 2%H2O2一段漂白度达64%,2% H2O2二段漂白度为70%.     

含体积型缺陷管道剩余强度的计算与试验

分别用一级评价、三维有限元和全尺寸实物爆破试验三种方法对含体积型缺陷管道的剩余强度进行了计算和试验,并对这三种方法进行了分析、比较.结果表明,有限元计算结果略低于全尺寸实物爆破试验结果,而一级评价结果又低于有限元计算结果,尤其对球面蚀坑和平底蚀坑这样的缺陷更加明显.     

爆破对输气管道本体影响的监测

通过管道震动加速度动态实时监测和管道本体变形实时监测相结合的方法,对受爆破影响区域的管道进行监测,并通过数据处理和分析,得到了爆破发生时管道的最大震动加速度和速度,以及爆破发生时刻和爆破前后的管道本体实时应变。结果表明:爆破时,垂直于管道的水平方向冲击最大,但与之相关的最大震动速度远远小于安全指标,平行于管道的水平方向和垂直于管道方向的加速度测量值较小。爆破对管道的变形有一定影响,但这种影响极其微弱,对管体不会产生破坏性影响。综合管道动态监测结果和管道本体应变监测结果表明,在与管道垂直距离200 m外及相当的爆破能量下的爆破对管道本体的影响极其微弱,管道处于安全状态。     

三倍体毛白杨低压爆破制浆研究

为扩大三倍体毛白杨的应用范围,该文研究了三倍体毛白杨的低压爆破制浆.研究结果表明,压力越大,木质素发生的化学变化越多,爆破浆颜色越深.苯醇抽提物对爆破浆颜色变深影响不大,原料经苯醇抽提后爆破,爆破浆的颜色反而加深.试验证明蒸汽压力低至1.0 MPa时,对三倍体毛白杨仍有明显的爆破作用,随着加入Na2SO3量的增加,爆破浆的物理性能明显提高;加入4% Na2CO3,12% Na2SO3进行预浸 ,三倍体毛白杨的裂断长为3 960 m.1.0 MPa下爆得的三倍体毛白杨CEP具有可漂性,原浆白度为50%, 2%H2O2一段漂白度达64%,2% H2O2二段漂白度为70%.     

石油天然气管道站内管道爆破吹扫

爆破吹扫法通常应用于大直径管道或拐弯多、支线多、脏物不易清除的管道。介绍了爆破吹扫原理:将管道的一端用低强度爆破片封堵,采用压缩机对管道进行充气升压,当压力达到一定程度时,爆破片破裂,管内杂质被高速喷出的气流带出。详细阐述了爆破吹扫施工安全要求,并介绍了爆破吹扫技术工艺特点及工艺流程。将该技术应用于国内某天然气站内管道,实践证明:站内管道爆破吹扫时,气体向外的流速可达100m/s以上,不但管内杂物能被清除干净,而且可以扫除管道拐角处的石块。     

含腐蚀缺陷高钢级输气管道的失效压力模型

随着中国不断增长的天然气需求量和天然气管道建设的稳步推进,急需对高钢级管线钢的剩余强度进行评价,其中建立失效压力模型是剩余强度评价中最重要的组成部分。以X100钢级管道为研究对象,使用ABAQUS有限元软件对两种体积型腐蚀缺陷进行有限元建模,利用全尺寸爆破试验数据对模型进行准确性验证。基于35组X100钢级不同尺寸钢管和不同几何缺陷模型的仿真模拟值,采用1stOpt拟合软件构建出X100钢级输气管道的失效压力预测模型,并对构建的拟合计算公式进行误差分析,结合真实爆破试验验证了失效压力模型的准确性。研究结果可为完善现有高钢级输气管道剩余强度评价方法提供参考。     

基于内检测数据的管道凹陷应变计算北大核心

针对内检测中发现的凹陷对管道结构强度的影响问题,开展凹陷应变的计算分析,以期有效指导管道凹陷的开挖验证及修复工作。总结了基于内检测数据的凹陷应变计算方法和技术路线,指出了滤波分析的必要性和可行性。依据ASME B31.8-2010的相关规定,结合实际的管道内检测数据,得到了7种典型滤波方法下的应变计算结果。通过对比应变计算结果,分析了不同滤波方法对管道凹陷数据处理及应变计算的影响和适用性。结果表明:基于管道凹陷内检测数据的应变计算技术可行,低通滤波方法对管道凹陷数据的滤波效果较好,可获得较合理的凹陷应变计算结果;低通滤波方法中,选择合适的截止频率参数对凹陷应变的准确计算至关重要,截止频率的取值与内检测信号的噪声大小密切相关。