长输管线气体泄漏率的计算方法研究

应用计算流体力学理论 ,给出了长输管线气体泄漏率新的计算方法。当管线破坏的孔径较小 (属于小孔泄漏 )时 ,采用孔模型计算气体泄漏率 ;当管线发生全截面断裂时 ,利用管线模型计算 ;孔径介于两者之间时则利用新推荐的方法。由计算实例可知 ,管内起始压力大于 1 5MPa时 ,临界流阶段泄漏的气体质量占总泄漏质量的 90 %以上 ,可用临界流阶段的平均泄漏率代替总平均泄漏率 ;也可用起始泄漏率的 3 0 %近似代替总平均泄漏率。随管内起始压力的增加 ,这种近似效果更好。利用文中的数学模型可以较好地估算不同孔径的气体泄漏率 ,可为定量评价长输管线失效后对环境的影响提供依据。

管道故障树基本事件分析的德尔斐法

在油气输送管道故障树基本事件的分析中 ,德尔斐法是一种有效的分析方法。该方法是通过表格设计、专家选择、匿名函询、统计分析、模糊集处理和计算机建模等步骤 ,以获取故障树基本事件的发生概率 。

长输天然气管线的故障树研究

故障树分析是在复杂系统安全性和可靠性评价中被广泛应用的一项重要技术,在天然气长距离输送管线失效的预测和预防领域具有良好的应用前景。在数据采集和资料分析的基础上,按照泄漏和断裂两大失效模式,建立了某天然气长距离输送管线的故障树。采用故障树的定性分析方法,求得故障树的全部最小割集。采用故障树的定量分析方法,计算出故障树所有基本事件的发生概率、故障树基本事件概率重要度和临界重要度,进而确定了该天然气管线顶事件的失效概率。研究结果表明,制管质量、焊接质量、安装质量以及材料选择、机械损伤和操作人员素质等因素是影响该天然气管线安全可靠性的重要因素。进而开发出了天然气长距离输送管线故障树的计算机分析软件。

X70管线钢在管件制造过程中晶粒长大规律研究

研究了X70级管线钢在不同加热温度和不同保温时间下的奥氏体晶粒长大规律。结果表明,当奥氏体化温度低于950℃时,试验钢有较小的晶粒尺寸;奥氏体化温度超过1 100℃,晶粒平均截距开始明显增大,一旦奥氏体化温度上升到1 300℃时,奥氏体晶粒已显著粗化。分析表明,试验钢奥氏体晶粒平均截距D!和奥氏体化温度T成指数关系。当奥氏体化温度为950℃和1 100℃时,奥氏体晶粒平均截距D!和保温时间t均成正比关系。研究结果对于X70级管线钢弯管和三通等管件制造的热加工过程有着重要参考价值。

X70管线钢拉伸性能试验研究

对X70系列大口径厚壁天然气管道材料不同取样方式和取向的拉伸试样进行试验 ,结果表明 :X70管线钢具有连续屈服特征 ,无明显的屈服平台 ,延伸率非常大。其力学性能呈现明显的各向异性 ,横向拉伸的屈服强度、抗拉强度及弹性模量均比纵向拉伸的高。试样的截面形状和尺寸对抗拉强度有一定的影响 ,对屈服强度影响很小。由于材料内部的片状缺陷引起的沿厚度方向强度降低和横向拉应力的作用 ,断裂时在板状试样短边中心出现分层开裂。因此 。

天然气管道裂纹和材料性能参量的概率统计分析

对某天然气管道的裂纹和有关材料性能参量进行了试验测定和试验数据的数理统计处理,建立了管线有关参量的统计分布函数的概率模型。对该管道主要随机变量的统计分析表明,裂纹深度和材料的断裂韧性表现为威布尔分布,裂纹深长比表现为对数正态分布,材料的屈服强度和拉伸强度表现为正态分布。

管道材料性能和裂纹参量的概率统计分析

对某天然气管道的有关材料性能和裂纹参量进行了试验测定和试验数据的数理统计处理,建立了管线有关参量的统计分布函数的概率模型。对该管道主要随机变量的统计分析表明,裂纹深度和材料的断裂韧性表现为威布尔分布,裂纹深长比表现为对数正态分布,材料的屈服强度和拉伸强度表现为正态分布。

长输管线失效状况模糊故障树分析方法

采用故障树法分析了长输管线的失效状况 ,根据管线失效的两种主要模式 :泄漏和断裂 ,建立了管线失效的故障树。通过对故障树的定性分析 ,可得到引起管线失效的 5 2个最小割集 ;通过定量分析则可以计算顶事件的发生概率以及进行底事件的重要度分析。采用专家判断法和模糊集理论相结合的方法评估了故障树的底事件发生概率的模糊性 ,并以长输管线故障树系统中的“安装质量差”这一底事件为例 ,计算出其模糊失效率为 2 35 45×10 -4 。该方法可为处理模糊事件失效概率提供一种研究思路。

油气管道完整性管理技术及其进展

阐明油气管道完整性管理的概念、技术内涵及意义。提出油气管道完整性管理的技术流程;指出油气管道完整性管理应包括油气管道的GIS和数据库、风险评价、基于风险检测、适用性评价、管道地质灾害评估、管道维护决策及应急响应等关键技术;评述了国内外油气管道关键技术的研究进展。对进一步完善和发展管道完整性管理技术,加快管道完整性管理法规和标准体系的建设提出了合理化建议。

长输管道稳态气体泄漏率的计算

应用计算流体力学理论给出了长输管道稳态气体泄漏率的计算方法。计算结果表明,给出的新模型是一个通用模型,它包含了孔模型和管道断裂模型,可用于计算不同孔径条件下的气体泄漏率。当管道破坏的孔径较小,为小孔泄漏时,新模型与孔模型计算结果一致;而当管道发生全截面断裂时,则与管道模型计算结果相近;当管道破裂的孔径大于小孔而小于管径时,则采用新模型计算气体泄漏率更符合实际情况。

裂纹尖端张开角及在输气管线止裂预测中的应用

介绍了一种近年来新发展的输气管线断裂控制参量———裂纹尖端张开角 (CTOA)的计算模型及方法。国际上计算输气管线动态断裂与止裂的PFRAC软件中视裂纹扩展速度为常数。针对这一问题 ,利用Alliance管线的实物爆破试验结果 ,通过分析和模拟提出了一种新的输气管线裂纹扩展速度的衰减模式 ,并引入到PFRAC计算程序中。采用改进的计算方法和程序 ,结合西气东输管线 ,研究了CTOA与止裂长度的关系 ,分析了输送压力、管材壁厚等因素对西气东输管线动态断裂及止裂的影响。

管线钢落锤撕裂试验方法的建立、应用及发展

回顾和分析了管线钢DWTT方法的建立过程、应用情况以及在高强度、高韧性、大壁厚管线钢中存在的DWTT异常断口问题。在综述目前该问题研究现状的基础上,通过研究和分析,提出了对DWTT异常断口的基本看法和处理方法。

油气输送用焊管驻厂质量监督检验的必要性

本文分析了国内外油气输送用焊管生产应用现状和我国油气输送管道建设形势及其对焊管的要求。结合我国焊管生产现状,借鉴国外经验,提出在我国应积极推行油气输送用焊管驻厂质量监督检验工作。

油气输送管道疲劳寿命分析及预测

基于试验室小尺寸疲劳试样裂纹扩展速率(da／dN)试验所测得的螺旋埋弧焊管疲劳裂纹扩展数据,对管道剩余寿命进行了评估和预测,同时进行了实物钢管全尺寸疲劳试验,对预测结果进行了验证。研究结果表明,采用小尺寸疲劳试验结果对管道剩余寿命进行预测的结果与实物试验结果基本一致,虽略微保守,但从工程应用的角度讲是可行的。此外还结合实物疲劳试验分析了油气输送管道中较常见的管体表面半椭圆裂纹类缺陷的扩展规律。

管线钢的研究进展

根据材料的显微组织将管线钢分为四种类型,即铁素体-珠光体管线钢、针状铁素体管线钢、贝氏体-马氏体管线钢和回火索氏体管线钢;并以此为线索介绍了该四类管线钢的化学成分、显微组织和性能,综述了管线钢的发展历程。

X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、电化学测试法、SEM及XRD分析等方法研究了原始态(焊态)和退火态X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:在酸性土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的延长,原始态与退火态X80管线钢平均腐蚀速率和腐蚀趋势均减小,而瞬时腐蚀速率先增大后减小;腐蚀产物主要由-γFeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;退火态X80管线钢的耐腐蚀性能低于原始态的,这主要与X80管线钢的显微组织因热处理发生变化以及试样表面生成腐蚀产物的完整性和致密性有关。

低碳超低碳微合金化管线钢显微组织的研究进展

综述了低碳及超低碳微合金钢显微组织研究的现状,介绍了奥氏体连续冷却转变时形成的各种铁素体的术语,讨论了多边及准多边铁素体、针状铁素体及晶内成核针状铁素体、粒状贝氏体铁素体等的形成机理和组织形貌。另外,还指出了文献中使用“针状铁素体”术语的一些混淆及不同理解,提出了在工程上分析复杂管线钢组织时,可将多种形态铁素体简化为铁素体及贝氏体两类。对当前西气东输管线工程中材料显微组织的判断可提供参考。

2205双相不锈钢的焊接性及焊接技术

对2205双相不锈钢的焊接性能进行了研究分析,对材料的焊接技术关键进行了介绍。

管道大范围屈服断裂评估的研究现状与进展

高强度、高韧性管材的大量应用,提出管道大范围屈服断裂问题.针对现有的断裂力学方法应用于管道大范围屈服断裂评估的局限性,分别从双参数断裂力学、基于约束校正的断裂韧性测试、基于应变的断裂评估和基于应变的失效评估图4个方面详细地介绍了管道大范围屈服断裂评估的研究现状.指出目前基于约束校正的管道断裂韧性测试的主要方法是SENT试件方法和表观断裂韧性方法,评述了基于SENT试件约束校正的断裂评估研究现状及存在的问题.阐述了基于应变断裂评估的基本原理,并从驱动力方程和CTOD失效准则两方面介绍了基于应变的断裂评估方法的研究工作成果.最后提出了需要进一步研究的问题.

天然气管道泄漏射流火焰形貌研究

阐述了高压天然气管道失效泄漏时形成射流火焰过程。在相关基础理论分析的基础上,通过实例,根据自行编制的软件计算了天然气泄漏射流火焰的形貌及其基本参数,建立了火焰长度等基本参数与环境风速的关系,为天然气管道风险后果的分析提供了依据。