基于验证试验法的X80钢级大口径三通设计

为了更科学、准确地确定长输管道用X80钢级大口径三通的壁厚等设计参数,通过一系列X80三通的实物爆破试验开展验证试验法研究,采用三通塑性成型主支管壁厚减薄系数K值,建立了大口径三通壁厚设计计算公式,确定了系列X80钢级大口径三通壁厚等设计参数,形成了西气东输三线工程用X80三通技术条件.研究结果表明,推荐的X80大口径三通壁厚与采用面积补强方法确定的壁厚相比大幅减小,不仅节约了原材料成本,降低了产品生产难度,而且有利于进一步提高产品质量,为今后管道工程用大口径三通的设计和制造提供依据.     

X80大口径三通低温断裂韧性试验

油气管道站场用管要求具有较高的低温抗断裂性能,尤其是三通等管件的壁厚较大,尺寸效应显著。为了确定低温服役的X80大口径三通的适用温度和壁厚,通过夏比冲击、落锤撕裂和三点弯曲试验研究了X80大口径三通的低温断裂韧性和尺寸效应,并利用失效评估图技术进行安全评估。结果表明：X80大口径三通具有较好的低温夏比冲击性能,但抵抗低温裂纹长程扩展的落锤撕裂性能较差。试验温度高于-20℃时,随着壁厚增大,DWTT断口剪切面积减小,在20℃、0℃和-10℃试验温度下的50％剪切面积临界壁厚分别为26mm、25mm和22mm。利用三点弯曲试验测得的低温断裂韧度计算的X80三通失效评估点均在安全区域内,而且有一定的安全裕量。（图7,表3,参12）     

X80管道钢氢致附加应力的试验测定

X80管道钢在空气中拉伸致塑性变形大于1％后卸载，充氢至饱和再空拉，其屈服应力小于卸载前的流变应力，该差值就是氢引起的附加应力。试验表明，氢致附加应力随氢浓度的升高而线性升高。氢致附加应力能协助外应力促进塑性变形。     

油气管道热压封堵三通的研制

管道封堵三通是对管道进行开孔封堵作业必备的维修机具,其承压安全性直接关系主管道的运行安全.为了满足高压大口径油气管道维抢修的需要,结合有限元分析方法,开发了一种新型φ1 016大口径X70管线钢热压封堵三通.选定X70高强度材质作为三通护板,相比Q345R材质减轻了三通质量,提高了焊接效率,降低了焊接应力.管道封堵三通消除了相贯线焊缝,解决了传统焊接式封堵三通相贯线焊缝无法检测的技术难题,提高了封堵三通的使用安全,并首次利用应力应变测试仪器进行了三通带压模拟应用监测,采集数据具有较好的重复性和规律性,为今后同类产品的设计、制造、质量监控工作积累了宝贵经验.(图5,参4)     

X80钢组织状态对CO抑制氢脆作用的影响

CO可抑制氢分子在管道内壁的吸附,有效降低输氢管道发生氢脆的风险,是保证在役管道安全输氢的潜在方式,但CO对氢脆指数的影响度与钢材的材料组织状态有关.以X80钢为研究对象,针对母材、预应变母材及两种根焊缝,通过在氮气、氢气、氢气+0.1％CO(分压,下同)3种环境中进行慢应变速率拉伸实验,研究不同状态管体的氢脆指数及C...     

直径1422mm、压力12MPa、钢级X80管道输气方案可行性

为了满足超大输量天然气的输送工艺要求,采用大直径、高压力、高钢级管道是发展趋势。通过分析,对于300×108~500×108 m3/a输量要求,推荐采用直径1 422 mm、压力12 MPa、钢级X80管道输气方案。基于对相关钢厂、管厂、阀门厂和施工建设单位等30余家企业的深度调研,从板卷生产、宽厚板生产、螺旋管生产、直缝管生产、弯管及管件生产、阀门生产供应、运输能力等方面,论证了1 422 mm/12 MPa/X80方案的可行性,结果表明该方案总体可行。该方案可以减少输气管道的建设数量,节省建设时间,减少占地和投资,便于今后运营管理。(图4,表10,参7)     

安装铺设的点荷载对大口径海底管道局部屈曲影响

大口径海底管道在安装过程中受到点荷载作用,比常规口径管道更易发生局部屈曲失稳。DNVGL-ST-F101-2017规范虽然给出了海底管道局部屈曲校核中对于点荷载的修正方法,但未考虑混凝土配重层对管道的保护作用,不符合真实的大口径管道结构形式,而且计算结果偏于保守。应用有限元分析方法,对大口径海底管道安装过程中点荷载引起的局部屈曲进行系统研究,分析过程考虑了工程中真实的管道结构形式,并结合工程算例将有限元方法的计算结果与依据DNV规范的计算结果进行对比,从分析方法上实现了对DNV规范的补充,对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。(图3,表1,参16)     

安装铺设的点荷载对大口径海底管道局部屈曲影响北大核心

大口径海底管道在安装过程中受到点荷载作用,比常规口径管道更易发生局部屈曲失稳。DNVGL-ST-F101-2017规范虽然给出了海底管道局部屈曲校核中对于点荷载的修正方法,但未考虑混凝土配重层对管道的保护作用,不符合真实的大口径管道结构形式,而且计算结果偏于保守。应用有限元分析方法,对大口径海底管道安装过程中点荷载引起的局部屈曲进行系统研究,分析过程考虑了工程中真实的管道结构形式,并结合工程算例将有限元方法的计算结果与依据DNV规范的计算结果进行对比,从分析方法上实现了对DNV规范的补充,对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。(图3,表1,参16)     

中俄东线直径1422 mm X80钢级冷弯管设计参数的确定

为了满足中俄东线工程建设的实际需求,需要开展直径1 422 mm、X80钢级管道冷弯管设计参数的相关研究。采用AS 2885.1-2012《管道-天然气和石油管道第1部分:设计和建造》中的公式计算得出冷弯管的最大弯曲角度为6.48°;再通过冷弯管弯制过程中的应力应变有限元模拟分析,得到当弯曲角度为6～8°时,管道处于弹塑性区,满足变形要求。经过实验室及中俄东线试验段的现场验证,弯制的6.4°冷弯管回弹量及变形量均匀稳定,椭圆度、壁厚及内弧波浪度等指标均控制良好,能够满足工程要求。经过相关计算、分析及验证,最终确定中俄东线直径1 422 mm、X80钢级冷弯管的最大弯曲角度为6°,曲率半径不小于50倍钢管外径(71 100 mm)。该结果可为中俄东线天然气管道工程建设提供指导。     

大型LNG储罐预应力混凝土外墙应力分析与结构优化

大型LNG储罐的外墙一般由预应力混凝土建造,其应力分布和变形比较复杂,目前国内对这方面的研究较少。提出了储罐外墙纵向预应力筋向外最大偏移量的控制方程,以及环形压力容器最大环向应力位置的计算方法,推导出纵向预应力筋偏移后距罐内侧最大距离的控制方程和最大环向应力位置的计算方程,并根据边界条件,给出计算方程参数的方程组,在此基础上提出纵向预应力筋向外偏移、局部增设环向预应力筋的结构优化方法,并应用ADINA有限元软件,进行数值模拟。通过理论计算与数值模拟结果的对比分析,验证了理论公式推导的正确性以及结构优化方法的合理性,可为以后国内LNG储罐的自主设计与建造提供理论依据。     

LPG罐车罐体应力分析与结构设计评价

通过建立计算机分析模型,对某大型LPG半挂罐车的罐体进行了整体应力分析,用有限元方法对罐体进行了应力分布计算,得到了罐体关键部位的应力结果.针对影响罐车整体性能的加强圈、防波板、罐体支撑等局部结构进行了分析和评估,提出了对该结构设计原则和建议.     

高强度管道钢氢致开裂门槛应力测定

采用恒载荷和慢应变速率动态拉实验方法。测定了X80管道钢在不同充氢条件下的氢致开裂门槛应力和断裂应力，测试结果表明，X80管道钢在0．5mol/L H2SO4 0.25g/L As2O3溶液中充氢时，试样中可扩散氢浓度（C0）和充气电流的方根（√i）呈线性关系，不同充氢条件下慢应变速率拉伸时断裂应力均随氢浓度升高而下降，恒载荷下氢致滞后断裂门槛应力随氢浓度的对数而呈线性下降。     

苏南地区大型地下室顶板伸缩缝的防水构造设计

超长地下建筑物伸缩缝处的防水构造是薄弱环节,地下室的渗漏问题是当今建筑的质量通病。从设计、施工2方面对大型地下室顶板伸缩缝的渗漏原因进行了分析,在此基础上结合苏南某城市天禧住宅小区地下室的施工实例,介绍了兼作覆土绿化或小区道路的地下室顶板伸缩缝的防水构造,通过凹槽式伸缩缝节点,用多道防线进行多层次、多角度的防水设计,有效地解决了地下室顶板的伸缩缝渗漏问题。     

软土地质大口径管线埋设技术方案优化

针对DN2000管线在软土地埋设设计,充分考虑地质因素,优化设计方案,论证了软土地质条件下管线埋设的最佳深度,达到节约工程投资,减轻施工难度的目的。     

香格里拉高山松林分直径结构分析

为分析云南香格里拉县高山松天然林林分直径结构特征,用迈耶负指数分布函数、Weibull分布函数、Logistic方程对林分的直径分布进行拟合,对3种分布进行χ2检验,结果表明：用迈耶负指数分布函数描述高山松直径分布效果最好,可用来预测天然高山松林分的直径结构。     

大型输气干线换管工艺措施

介绍了四川北半环输气干线停输更换漏气管段方案实施过程及步骤,通过换管施工一成一败的对比,分析了导致换管失败的原因及施工方案的不同之处,为大输量输气管道设备维护保养、安全施工、指挥管理方面提供了有益借鉴。     

腾冲县秃杉人工林林分直径结构分析

通过在腾冲县中和乡设置10块秃杉人工林标准地,在标准地每木检尺调查的基础上,采用Weibull分布函数、Logistic方程、Gompertz方程对秃杉人工林林分的直径分布进行拟合,并进行χ2检验。结果表明,Logistic描述秃杉人工林直径分布效果最好,可用于秃杉人工林的直径分布和生长预测,为合理经营秃杉人工林提供了科学的理论依据,对秃杉人工林的定向培育具有一定的指导意义。     

薯蓣皂苷元脂质体的粒径优化

采用薄膜蒸发法制备薯蓣皂苷元纳米脂质体,通过优化溶剂种类、表面活性剂种类、乳化和匀质条件等,确定最佳制备条件。结果表明,薯蓣皂苷元纳米脂质体的最佳制备技术为：以乙醚为溶剂,胆酸钠为表面活性剂,较高的乳化转速,700bar高压匀质。     

永仁县云南松林分直径结构变化分析

借助Weibull函数、幂函数模型和SPSS对永仁县云南松林分直径结构分布进行研究。结果表明,Weibull分布函数参数a与林分平均胸径(Dg)成正相关关系,与坡度(SLO)成负相关关系;b参数与林分平均胸径(Dg)成正相关关系;c参数与林分平均胸径(Dg)成负相关关系。而偏度(SK)和峰度(ST)与林分平均胸径(Dg)成负相关关系,与坡向(ASP)成正相关关系。