槽式光热装置承压特种设备损伤模式及检验检测难点分析

本文通过对槽式光热装置的工艺流程及生产特点进行分析,识别出装置存在的典型损伤模式有机械疲劳、热疲劳、熔盐腐蚀、低分子有机酸腐蚀和碱应力腐蚀开裂等。结合槽式光热装置的运行情况和承压设备特点,发现检验检测过程中存在导热油管道长期高温运行无法停机检验检测,核心设备存在多种疲劳损伤模式检验检测要求高及安全评价难等行业难点问题,为保障光热发电领域特种设备安全,亟须加强科技攻关予以解决。

氯碱化工典型工段损伤模式识别及分布图

氯碱化工涉及腐蚀性强的酸碱介质,从而导致相关设备存在严重腐蚀问题。文章通过对氯碱化工中典型工段主要设备工艺操作参数、介质和材质特点分析,识别建立了盐水精制及电解、氢氯处理及氯化氢合成、碱液蒸发及固碱、氯乙烯合成及精馏工段基于流程的损伤分布图。该分布图对氯碱化工基于流程的安全操作边界确定、腐蚀风险演化规律的明确和腐蚀风险的防控具有重要意义。

地震作用下拱肋-一字撑损伤模式与抗震性能评价

横撑是肋拱桥在地震作用下最易发生损伤的部位之一。为了研究地震作用下拱肋与横撑之间的相互作用及其对两者损伤模式的影响规律,首先基于某原型肋拱桥构建拱肋−一字撑简化分析模型,研究横撑刚度、布设位置和数量对结构动力特性和弹性稳定性的影响,设置总计20组对比分析工况;然后基于静力弹塑性分析,根据塑性铰形成路径和分布特点,识别5类典型的拱−撑损伤模式;最后采用非线性时程分析法,通过定义协同耗能指标ϕ、综合评价指标ξ等,对比分析各类损伤模式的动力响应特征和抗震性能。研究结果表明:静力弹塑性分析和非线性时程分析可以得到相互验证的5类拱−撑损伤模式;当拱−撑结构发生横撑→拱肋→拱脚(BRS)损伤模式时,结构的地震响应规律、抗震性能均明显优于其余4类损伤模式,且横撑、拱肋和拱脚的应变曲线峰值非常接近,三者可协同参与结构整体塑性耗能;所提ϕ和ξ可准确表征各类拱−撑损伤模式的抗震性能,当ϕ的绝对值越接近0或ξ越小时,拱−撑结构的协同耗能机制越好,整体抗震性能更优;当一字撑设计使拱−撑系统满足BRS损伤模式时,结构具有最优的抗震性能。所提出的损伤模式识别方法和量化评价指标可为今后同类拱桥一字型横撑的设计和结构抗震性能评价提供参考。

基于损伤模式分析的超设计使用年限压力容器合于使用评价研究

针对当前行业面临的超设计使用年限压力容器继续服役适用性问题,首先基于数据收集及介质相容性分析等对容器损伤模式进行分析;其次,基于不同损伤模式确定相应损伤表征参量及损伤演化规律;最后,针对不同损伤导致的失效模式分别采用不同方法对设备进行评价,以确定设备的安全状况和剩余寿命。基于上述准则对某企业多台超设计使用年限压力容器进行了合于使用评价研究,结果表明存在少量设备计算剩余寿命较短,建议择机更换。案例实践对于提升超设计使用年限压力容器的安全运维水平具有一定的借鉴意义。

海上平台压力管道常见损伤模式分析

随着海洋石油和天然气资源开发的不断发展,海上平台压力管道的重要性也在不断提升,起着将油气从井口输送外输海管之间流程处理的关键通道作用,但是因为海上平台的特殊环境和复杂的介质条件,使得这些管道非常容易受到损伤和破坏,这不仅会导致资源泄露和环境污染,还会对海上平台的安全性和运营稳定性带来巨大隐患和威胁。故需对海上压力管道常见损伤模式进行识别分析,进而制定专项的防护治理策略。

承压类特种设备损伤模式知识图谱构建及应用

为进一步提高承压类特种设备损伤模式的数据管理水平,以知识图谱技术为研究基础,整合损伤模式多源数据,采用自上而下法构建损伤模式知识图谱,并使用Neo4j图数据库进行知识存储与可视化,搭建智能问答系统。研究结果表明:基于知识图谱的智能问答系统能够实现损伤模式关键信息的高效查询和信息检索。研究结果可为承压类特种设备损伤模式的识别、预防与管理提供有力支持,为相关领域内智能化发展提供参考与借鉴。

含孔纤维增强镁合金层合板制备和拉伸时渐进损伤模式研究

通过试验和数值模拟仿真的方法研究了玻璃纤维/环氧树脂增强镁合金层合板在不同孔径影响下的损伤演化和最终损伤模式,利用扫描电子显微镜分析了试件断口微观损伤模式。同时改进了纤维增强镁合金层合板的制备流程。结果表明,通过对AZ31镁合金层板进行表面处理能够有效减少分层效应,试件抗拉强度为347.62 MPa,相较于未处理过的试件提升了11.33%,微观层间结合形貌更为紧密、均匀。随着孔径的增大,试件拉伸剩余强度逐渐降低。纤维增强镁合金层合板在渐进损伤失效过程中,呈现从“X形状”逐渐向“漏斗形状”扩展。层合板失效模式为金属层韧脆性断裂、纤维层拉伸断裂和层间分层为主的复杂混合失效模式。试验和有限元数值仿真结果吻合较好,验证了数值仿真模型的有效性,能够为工程实际上的应用提供参考。

石油化工企业PTA装置压力管道损伤模式分析

采用宏观检查、数字射线检测、表面检测等技术方法,对石化企业3个PTA装置的压力管道做了抽查检测,发现其损伤模式以腐蚀减薄、机械损伤为主,结合PTA装置管道的工作介质、压力、温度等进行了综合判断,最后对压力管道的腐蚀类型和影响因素进行了分析。

基于损伤模式的在役冷凝器湿硫化氢应力腐蚀案例分析

首先叙述了冷凝器的作用和定义以及特种设备安全的重要性,由于压力容器运行中受到设备本身、外界环境、压力、温度与介质等多种因素的影响,导致在役压力容器出现不同形态的损伤模式。概述了承压类特种设备损伤模式腐蚀减薄、环境开裂、材质劣化、机械损伤的分类,进而探讨了在役压力容器设备损伤模式基本数据的资料确定、在役压力容器损伤模式筛查及基于损伤形态和失效形态的主要损伤模式确认。最后研究分析了一台典型在役冷凝器湿硫化氢应力腐蚀案例,包括冷凝器出现异常的确认,现场情况核查,冷凝器设备资料档案的审查,设备使用环境的甄别,以及具体的湿硫化氢应力腐蚀模式的确认,目的在于进一步保证在役压力容器运行的安全性能,以期对以后的相类似压力容器检验检测工作起到一定的指导作用。

基于失效和损伤模式的压力容器检验技术

在对压力容器的失效和损伤模式进行分析识别的基础上开展定期检验,可以有效提高检验效率和质量,也使得压力容器使用安全可靠性得到明显改善。本文根据设备的基本数据,从腐蚀介质成分、材料、温度、载荷形式以及使用环境条件等方面分析了一台液化石油气球罐的主要失效和损伤模式,确定了检验项目及重点检验部位,为检验方案的编制提供依据,保证检验工作的有效性和完整性。

RDX基PBX炸药的力学行为和损伤模式

利用电子万能实验机和分离式霍普金森压杆对RDX基PBX炸药进行了实验,获取了不同应变率(10-3～103s-1)下的应力-应变曲线,用扫描电子显微镜(SEM)分析了RDX基PBX炸药的微观损伤模式。结果表明,RDX基PBX炸药的力学性能具有明显的应变率效应,失效应力和失效应变均随着应变率的增加而增加。准静态压缩时,试样沿轴线方向开裂,以界面脱粘为主要的损伤模式;而冲击压缩时,试样依然保持原有的块状结构,界面脱粘和晶粒破碎两种损伤模式并存。

储气井损伤模式

在承压设备损伤模式相关的国内外技术标准的指导下,根据储气井的材料、栽荷、介质及使用环境等具体特性,结合对储气井部分失效案例以及对其使用中存在问题的调查统计,并借鉴承压设备及油气井相关的研究成果,对储气井的损伤模式作了初步归纳,共归纳出了10种损伤模式,分别是土壤腐蚀、地层流体腐蚀、电化学腐蚀、水泥层下腐蚀、大气腐蚀、湿硫化氢腐蚀、脆性断裂、疲劳、螺纹连接接头泄漏、腐蚀疲劳,对每种损伤模式的现象、形态、影响因素、预防措施、检测方法等也作了分析。

球形破片侵彻靶板的损伤模式研究

为了给装备的改进设计和战斗损伤分析提供依据,利用LS-DYNA进行了球形破片侵彻靶板的有限元分析,在确定钨球破片和LY-12铝合金靶扳的材料模型并进行计算验证的基础上,利用不同尺寸的球形破片对不同厚度的靶板进行了仿真分析,得出了不同情况下破片对靶板的撞击相图,并对靶板的损伤模式进行了分析。

低速冲击下纤维金属层合板的损伤模式研究

为研究低速冲击下纤维金属层合板(FMLs)的损伤特点,对由玻璃纤维和2024-T3铝合金交替层压而成的层合板进行了落锤低速冲击试验,并将试验结果与2024-T3铝板进行了对比;分析了FMLs的动态冲击响应并根据各能量下的损伤情况总结了其损伤规律。结果表明:冲击后裂纹长度、凹坑深度等随冲击能量的变化关系曲线上存在裂纹产生、裂纹分叉和完全穿透三个转折点。为研究冲击过程中层间相互作用,采用有限元方法分析了FMLs的低速冲击后动态响应,讨论了FMLs中铝层和纤维层之间的分层等情况,各分层大致呈椭圆状,其长轴与轧制方向垂直。同时将冲击能量为15J和45J下的模拟载荷-时间曲线与试验结果进行了对比,其最大载荷误差分别为10.2%和5.6%,从而验证了该数值方法的可靠性。

岩石声发射的损伤模式及其在地震研究中的初步应用

本文运用损伤理论和微元强度统计理论导出了声发射参数与损伤参量及应变的关系模型。依据这一模型,分析了单轴压缩时岩石破坏阶段声发射特性与压机刚度的关系。在此基础上,探讨了声发射活动规律与孕震过程及地震活动的内在本质联系。

基于改进的模态应变能法的复合材料层合板损伤模式诊断

引入了一种联合的材料性能退化准则模拟复合材料层合板不同的损伤模式,分析了现有单元模态应变能变化率作为损伤标识量的有效性,提出了一种称之为改进的单元模态应变能变化率的标识量,利用神经网络技术进行了复合材料层合板的损伤模式诊断。研究表明:基于材料性能退化准则的改进的单元模态应变能变化率,可更清晰准确地诊断复合材料层合板损伤位置和损伤模式。

工程装备战场损伤模式及抢修新技术

介绍了战场抢修及其相关概念,指出了战场抢修与平时维修的区别所在;总结了工程装备零部件的典型损伤模式并分析了产生原因和现象等;在此基础之上,针对工程装备零部件损伤模式提出了国内外先进抢修、修理技术在工程装备战场抢修方面的可用性,并展望了战场抢修技术的发展方向与研究前景.

基于贝叶斯正则化BP神经网络的铝平板超高速撞击损伤模式识别

损伤模式识别是空间碎片撞击航天器在轨感知技术中的一个重要功能模块,是目前研究的重点和难点。采用超高速撞击声发射技术,以铝合金平板为研究对象,通过大量超高速撞击实验获取实验信号,结合虚拟波阵面的精确源定位技术、时频分析技术及小波分解技术。从超高速撞击声发射信号中提取并优选与损伤模式直接相关的时频参数,建立了基于贝叶斯正则化BP神经网络的损伤模式识别方法,识别了铝合金板面受撞击形成的成坑/穿孔两种主要损伤模式。

混凝土强度分布对温升荷载下宽窄接缝损伤模式的影响

强度不足是高温下宽窄接缝损伤的主要原因之一,通过建立基于混凝土塑性损伤理论的宽窄接缝有限元模型,分别研究宽接缝与窄接缝强度一致、窄接缝强度高于宽接缝强度和宽接缝强度高于窄接缝强度等工况下3种典型损伤模式与强度分布的关系。计算表明:温升作用下,窄接缝的破损是由窄接缝处强度低导致的受压损伤,受宽接缝强度影响小;宽接缝破损是由于宽接缝强度低所导致的拉压复合损伤并受窄接缝强度影响;宽接缝与窄接缝交界处断裂属于突变的受拉损伤;窄接缝强度越高于宽接缝强度,宽接缝越易损伤,但会提高宽接缝与窄接缝交界处断裂所需温升。损伤模式与强度分布相关,为避免接缝破坏,建议保证窄接缝混凝土强度等级至少为C55,宽接缝混凝土强度等级至少为C45,但低于窄接缝混凝土强度等级。

RDX基含铝炸药的剪切试验及损伤模式

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验设备及剪切装置,对RDX基含铝炸药进行剪切试验,获得了剪切力随时间的变化规律以及剪切应力,结合工业CT图像及电镜扫描(SEM)图像分析,探讨了剪切加载条件下,炸药试样破坏的宏观及微观损伤模式。结果表明,在剪切作用下,炸药装药的轴向应力-应变曲线出现两个阶段:第一阶段,较小的应变下,应力快速增加,最大值为50~60MPa;第二阶段,随着应变的增加,应力先增大后卸载。试验加载过程中的剪切应力为38~73kN;剪切应力小的试样,剪切带主要集中于加载面的中部,剪切应力大的试样,剪切带主要集中于剪切面附近;试样厚度较小时,损伤模式主要是晶体的微裂纹及晶体与黏结剂基体的脱粘,试样厚度增加时,损伤模式主要为晶体的多种形态。