非黏结柔性管道抗拉铠装层腐蚀机理与安全评价研究进展

非黏结柔性管道是海洋油气开发的重要装备,在海水环境中,抗拉铠装层发生腐蚀会对安全运行产生严重威胁,因此明确抗拉铠装层腐蚀机理、对柔性管道的检测和对抗拉铠装层的腐蚀评估十分重要。抗拉铠装层腐蚀与环空的气体环境和水环境有关,采用合适的检测方法和设备检测环空,可以帮助判断其腐蚀情况,并为腐蚀疲劳寿命评估和应对策略制定提供参考。针对抗拉铠装层腐蚀机理、非黏结柔性管道检测、腐蚀疲劳寿命评估和腐蚀应对措施进行了总结,指出机理研究和检测评估方法的不足,为国内柔性管道抗拉铠装层腐蚀研究和完整性管理提供参考。

非粘结柔性软管失效模式与控制措施研究进展

非粘结柔性软管是海洋油气田与海上平台连接的重要纽带,随着世界海洋油气开发逐步迈入深水和超深水区,其应用也更加广泛。由于柔性软管结构形式和所受载荷复杂,加上海洋环境恶劣,使柔性软管的失效模式更加多样。为此,通过梳理非粘结柔性软管国内外相关研究成果,系统分析了其运行过程中存在的8种典型失效模式,并且有针对性地提出了失效控制措施。研究结果表明:①椭圆度、侵蚀、腐蚀会削弱骨架层抵抗压溃的能力,引起压溃失效;②内压过大、管内气体无法通过排气系统正常排出,会引起抗压铠装层和外包覆层的爆破失效;③过大的轴向拉力载荷同腐蚀、疲劳共同作用会引起抗拉铠装层钢带断裂,骨架层也可能因拉力载荷发生解锁失效;④抗压铠装层钢带缠绕角度过大、外包覆层破裂,轴向压缩载荷易造成抗拉铠装层产生压缩屈曲失效;⑤过度弯曲会导致外包覆层发生破裂、金属层发生屈曲;⑥过度扭转主要导致抗拉铠装层的屈曲或断裂;⑦柔性动态立管常受到风浪流循环载荷作用,易发生疲劳失效;⑧管内流体的渗透或外包覆层破裂导致的海水倒灌会引发柔性软管内部发生腐蚀。结论认为,所提出的降低柔性软管失效风险的预防和控制措施,可以为柔性软管设计和运行管理提供参考。

海洋非黏结柔性软管金属层失效机制研究进展

整合API RP 17B规范提出的海洋非黏结柔性软管9种常见失效模式,对国内外柔性软管金属层6种常见失效模式的研究进展进行较为详细的综述,并针对目前柔性软管金属层失效机制研究中存在的问题和短板,指出未来海洋柔性软管失效模式研究的下一步建议,为海洋柔性软管结构设计和完整性管理奠定基础。

考虑轴向荷载和外压影响的非黏结柔性管道骨架层失效分析

非黏结柔性管道骨架层由不锈钢材料互锁缠绕而成,主要用于抵抗外压防止软管发生压溃失效。骨架层失效是柔性软管故障的最大风险,骨架层失效模式主要分为压溃失效和拉伸失效。采用非线性有限元方法并且考虑几何大变形、材料非线性、接触和摩擦等非线性效应的影响,对"S"型骨架层结构建立三维有限元模型,进行了单外压作用下的压溃失效分析和单一轴向拉力作用下的拉伸失效分析,而后开展轴向拉力和外压载荷组合作用下骨架层压溃失效分析。结果表明轴向拉力会一定程度上降低骨架层压溃承载力,相关结论可以为柔性软管结构设计和完整性评价提供参考。

含腐蚀缺陷输气管道高频声致振动响应规律数值模拟

【目的】气体通过减压装置时产生的高频声学能量会激发输气管道管壁的高阶模态,导致管道结构出现声致振动,可能引起焊接支架、三通及管道腐蚀缺陷等不连续点处在短时间内发生疲劳失效。【方法】通过计算噪声谱,将声功率级转换为声压级,量化了声源强度的影响;构建了含腐蚀缺陷的输气管道声致振动有限元模型,并将声压施加于模型管壁,研究了无量纲腐蚀缺陷长度、宽度及深度对输气管道声致振动的影响,并与英国能源研究所(Energy Institute,EI)导则评估结果进行对比。【结果】在不同的无量纲腐蚀缺陷长度下,输气管道的应力响应呈现出驼峰状变化,即应力水平随无量纲缺陷长度的增大先增后减,但应力集中现象随无量纲缺陷长度的增大而减弱;随着无量纲缺陷宽度的增加,输气管道的分布趋于均匀;管道应力随着无量纲缺陷深度增大呈马鞍形变化,即输气管道的应力水平先降后升。【结论】腐蚀缺陷的存在显著影响输气管道的应力响应,尤其是腐蚀缺陷长度对管道应力影响最为显著,但当无量纲腐蚀缺陷深度增至0.6后,其对输气管道应力、振动模态的影响显著增大,今后应重点关注腐蚀缺陷深度对声致振动的影响。通过对含腐蚀缺陷输气管道声致振动响应的定量分析,既为解决管道强烈振动问题提供了理论支撑,也为输气管道设计、建设及运维提供了参考依据。(图10,表5,参19)

轨道交通电气火灾监控系统报警故障排查

电气火灾监控系统在轨道交通中广泛应用,本文简述了该系统的组成和各部分功能,指出了该系统的报警故障分类和原因,基于此给出其故障排查处理的思路,以期给相关工作者提供参考,保障设备正常运行。