PCCP broken wire detection based on orthogonal electromagnetic principle

Aiming at the major failure mode of prestressed concrete cylinder pipes (PCCP),namely the fracture of prestressed steel wires,the broken wire detection technology based on orthogonal electromagnetic principle is studied. The detection system model is established and optimized by using COMSOL finite element simulation software. Furthermore,the theoretical analysis of the wire-breaking effect is carried out. The influence of factors on broken wire signal characteristics such as edge effect,circumferential relative position of the detector and broken wires,excitation frequency and relative permeability of steel wires is analyzed,which provides a theoretical guidance for the field detection. The influence of the steel cylinder structure on the simulation results is analyzed,which provides a reference for the improvement of calculation efficiency. The corresponding detection system is designed and implemented. Concretely,a high-voltage and high-power sinusoidal signal coil drive scheme based on sinusoidal pulse width modulation technology and an intelligent power module is innovatively proposed and the corresponding protection circuit is designed. The broken wire signal could be effectively extracted through a lock-in amplifier. The experimental results show that this system can effectively identify the broken wires with low cost.

L360QS+UNS N08825双金属复合管热丝TIG自动焊接工艺

双金属复合管作为一种油气输送管道材料,具有较强的耐蚀性能,特别适用于输送强腐蚀性介质。我国川渝地区的油气资源含有较高的硫化氢(H2S)和其他硫化物,管道内部形成了复杂的腐蚀环境,易导致管道内壁腐蚀、应力腐蚀开裂等多种失效形式。川渝地区油气管道常采用镍基合金、不锈钢等高性能的耐腐蚀材料,其中铁山坡项目中选用了L360QS+UNS N08825双金属复合管作为输送管道材质。针对825镍基复合管传统手工焊接方式效率不高,质量受人为因素影响大的问题,通过焊材匹配、自动焊接设备选型、焊接工艺参数优化等手段,开展焊接试验,研发了L360QS+UNS N08825双金属复合管热丝TIG自动焊接工艺,并在铁山坡项目中进行了实施应用,取得了显著的效果,一次焊接合格率可达99.2%,同时针对焊接缺陷返修和易出现的质量问题进行了分析,提出了相应的工艺措施。该工艺对于同类材质管道焊接具有重要的指导意义和参考价值。

大型钢结构多向钢节点电弧增材制造工艺

多向钢节点作为连接大型钢结构的关键构件,承载钢结构建筑各方向的力,对其安全性起至关重要的作用。基于七向钢节点结构特点,文中研究了电弧增材制造钢结构建筑的七向钢节点,采用分区成形、平曲面切片及摆动填充的路径规划方法,将其分为直臂圆管区、相贯区和支管延长区3个区域,相贯区包括两管相贯、三管相贯和四管相贯3种类型。直臂圆管区和支管延长区采用摆动工艺进行堆积,两管相贯、三管相贯和四管相贯区分别采用曲面切片的路径规划进行堆积。对堆积完成的构件进行成形精度检测、微观组织的观测和力学性能的测量。结果表明,七向钢节点构件成形尺寸偏差为±1.32 mm,成形精度较高。微观组织为铁素体和珠光体,构件的抗拉强度和屈服强度相对于同成分铸件分别提高了约30%和105%,电弧增材制造的七向钢节点满足使用要求。

X60钢级Ф559 mm×32 mm直缝焊管预热多丝埋弧焊试验研究

为了提高直缝埋弧焊管多丝埋弧焊接速度,采用预热四丝埋弧焊接工艺进行了X60钢级Ф559 mm×32 mm规格钢管焊接对比试验,并与常规四丝埋弧焊工艺进行对比。对比试验发现,与常规四丝埋弧焊工艺相比,采用预热四丝埋弧焊工艺时,可提高焊接速度20%,降低焊接线能量10%,整体力学性能优。证明预热多丝埋弧焊工艺在保证焊缝质量、力学性能的前提下,可以显著提高直缝埋弧焊管的焊接速度,是一种优质、高效、节能的埋弧焊新工艺。

基于力学仿真分析的PCCP断丝预警及报警阈值评估方法

分析了钢丝的预应力作用机理和管道的破坏过程,提出了一种基于力学仿真分析的PCCP断丝预警与报警阈值评估方法。通过ABAQUS程序建立了PCCP有限元模型,模拟了包括铺设垫层、安装管道、分步回填在内的完整施工过程,计算了不同埋深、不同设计工作压力近百种工况下管道预应力钢丝、钢筒和管芯混凝土的应力状态,提出将管芯混凝土在水锤作用下起裂的最大允许断丝数作为爆管预警阈值,将管道埋地承载力极限状态的最大允许断丝数作为爆管报警阈值,并分析了不同工作内压和埋深条件下PCCP断丝预警与报警阈值之间的关系。

直连绳索取心钻杆分区热处理技术研究

为了提高绳索取心钻杆的性能,对直连绳索取心钻杆的受力情况、结构特点以及传统处理工艺进行分析,提出了分区热处理的工艺。通过对两端进行热加工处理,使钻杆中间管体区域和两端热处理螺纹区域性能出现差异,提高两端综合强度的同时改善螺纹部分的受力状态,可使钻杆柱既具有高强度又兼具柔性,大幅提高钻杆机械性能以及耐磨性。其中调质硬度HRC33~38能在保证管体延伸率与正火、回火基本一致的情况下,强度提高37.7%,硬度提高40%,抗冲击性提高46.7%。调质硬度HRC38~42时,材料的耐磨性提高9.1%。更适合全液压钻机施工及深孔钻进,为钻探施工提供了钻机、钻杆配套性的优选方案。

钢丝复合管用聚丙烯粘接树脂的可靠性研究

以马来酸酐接枝聚丙烯、聚丙烯管道专用料和弹性体为原料,制备了聚丙烯粘接树脂。通过力平衡法设计聚丙烯钢丝管增强层的钢丝配制,将聚丙烯粘接树脂用于聚丙烯钢丝管的复合。通过剥离试验、压扁试验、高低温循环、爆破试验以及静液压试验研究了聚丙烯粘接树脂对聚丙烯钢丝复合管粘接的可靠性。研究结果表明:聚丙烯粘接树脂对钢丝粘接的室温和80℃的剪切强度分别为24.1和15.6 MPa;管材的剥离强度为19.1 N/mm;压扁试验、高低温循环试验证实,聚丙烯粘接树脂对管材芯管、外层及增强层钢丝表现出良好的粘接效果。聚丙烯钢丝管的爆破压力为9.36 MPa,达到了爆破压力大于3倍公称压力的要求。聚丙烯钢丝管通过了20℃/3 PN/1 h静液压测试,说明聚丙烯粘接树脂对聚丙烯钢丝管表现出优异的复合效果。

热丝TIG在接管Ni基合金内壁堆焊工艺要点

针对公司正在生产的蒲城德士古式气化炉,因其堆焊要求特殊,上下筒体全部堆焊Ni基材料,难度大并且质量不易保证,尤其在筒体大直径接管内壁堆焊过程中,如何获得高质量的接管内壁堆焊,对整体堆焊质量和生产效率有着非常大的影响。文中针对上述气化炉堆焊技术要求,以公司采用热丝TIG设备堆焊蒲城大直径接管内壁为实例,综述了热丝TIG在接管内壁堆焊Ni基合金的应用情况。结果表明,焊缝裂纹率减少了16%,焊后无损检测一次性合格率提升了40%,焊接效率提高了近30%。

建筑电气安装施工过程中的若干建议

建筑电气是所有建筑能正常运行和使用的重要保障。只有建筑电气的故障率降低了,才能使各种社会活动得以顺利开展,提高企业的经济效益,保障广大人民群众的财务和生命安全。如果能在建筑电气安装施工过程把各种不利因素都考虑并改进到位后,就能使整个工程项目得以升值,也能降低维修保养成本,还能保证工程项目的顺利运行并提高生产效益。

钢丝缠绕聚乙烯复合管弯曲特性及制备工艺

针对目前钢丝网骨架聚乙烯复合管在盘卷及工程应用中容易发生脱胶分层、褶皱凹坑、钢丝脱节等现象而不能满足高承压高耐蚀高强度领域应用的问题,选择复合管实体结构材料,建立复合管ABAQUS有限元本构模型,开展钢丝夹层缠绕式增强聚乙烯复合管弯曲失效模拟,分析了不同弯曲角度下的复合管应力应变变化及褶皱鼓包畸变原因,由此研究了夹层和钢丝同时上胶的钢丝缠绕聚乙烯复合管制造优化工艺,给出优化制备工艺流程,并对优化工艺制造的复合管开展了有限元弯曲模拟对比分析和试验研究。结果表明,优化后的钢丝缠绕增强聚乙烯复合管在相同弯曲角度下未出现褶皱鼓包、脱黏、裂纹等现象,试验发现其弯曲、剥离、短期静压、瞬时爆破等性能指标均远高于标准值。

钢丝网骨架聚乙烯管凹陷力学性能研究

为获得凹陷作用下钢丝网骨架聚乙烯复合管的力学性能,文中采用ABAQUS商用软件建立凹陷作用下钢丝网骨架聚乙烯复合管有限元模型,基于拉伸试验引入高密度聚乙烯(HDPE)和高强度钢丝非线性本构模型,研究凹陷深度以及管道内压对PSP管力学性能(Mises应力、塑性累计损伤PEEQ)的影响规律。经研究表明管道凹陷深度对于PSP管HDPE材料的应力及应变情况影响巨大,管道应力及累计塑性应变都随凹陷深度增加而不断增大;当管道内压载荷小于3 MPa时,管道内压主要由高强度钢丝承受。

钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管施工工艺研究

钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管采用高密度聚乙烯塑料为基材,通过将钢丝网骨架嵌入其中,赋予了管道更好的强度和耐压性能。这种管材具有重量轻、安装方便、使用寿命长等优点,在市政工程、农田灌溉、排污系统等领域得到了广泛应用。将详细介绍钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管的施工工艺,包括材料准备、管道连接、安装及验收等环节,旨在提供一份实用的指导,帮助工程人员更好地掌握施工流程,确保工程质量和安全。

吊顶电气安装工程质量问题探讨

建筑物二次装修后,由于大量装修材料的使用,以及隐蔽环节的增加,建筑物的火灾危险性也大幅度提高。现场查验二次装修工程的吊顶电气安装,发现普遍有比较严重的质量问题,存在电气火灾隐患。结合施工现场吊顶电气安装工程质量常见问题,根据相关规范进行分析探讨并提出改进措施。

钻井液离心机预防绳索取心钻杆内壁结垢研究

针对钻杆内壁结垢严重制约绳索取心安全、优质、高效实施的技术难题,开展了金刚石绳索取心钻进钻杆内壁的结垢机理与影响因素综合研究,结果表明:当钻具结构与钻井液性能一定的情况下,钻井液中的固相含量与颗粒大小是影响钻杆内壁结垢的主要因素。金刚石岩心钻进所产生的岩屑粒径在5~100μm之间,总体偏细,难以依靠自然沉降清除。为此,研制了TGLW系列小型离心机,现场试验表明:该离心机可使钻井液中固相颗粒的峰值从5~80μm降到3~10μm,固相粒度中值从11.189μm降到3.513μm,固相清除率达90%以上,控制钻井液固相含量在0.5%以下,既维护了钻井液性能、又预防了绳索取心钻杆内壁结垢。

不锈钢与碳钢管线钢等工件超声波检测底波问题的研究

不锈钢以及碳钢管线钢等工件超声波检测中,对应工件中存在的不同问题,底波会表现为底波消失、底波下降等情况。旨在结合实际检测中遇到的底波改变状况,研究不同情况下,不锈钢以及碳钢管线钢等工件存在问题与底波改变的对应关系,对各类产品的超声波检测起到参考作用。

60t高速五线旋转式冷拔机组浅析

本文实现了一种具有竖直提升上料、多模式毛管横移布料、芯棒水平穿芯、双工位旋转式芯棒台为特征的高速无缝钢管冷拔机组。该机组实现了冷拔管生产过程散料、提升上料、下位拔制、下料等工序自动运行;可实现最多五支直径φ28~φ63.5mm、壁厚3.5~10mm、长度8~26m碳钢及低合金钢管同时拔制;机组公称拔制力最大60t,拔制速度最高50m/min。该设备提升了国内冷拔管材生产机组设计、制造水平以及企业生产技术水平,对促进我国钢管行业技术装备发展具有深远意义。

装配式居住建筑电气管线分离技术研究

结合实际工程项目,探索并创新装配式居住建筑电气管线分离技术,除利用吊顶空间、干式楼/地面等进行的传统管线分离措施外,总结提炼出一种全新的不利用吊顶空间进行电气管线分离的技术,该新技术的总体思路是:管线减总量、明暗结合、功能预留,供装配式项目选择应用。

滨海砂性土层顶管隧道接收挡土止水关键施工技术研究

接收过程是顶管隧道工程施工的关键环节之一,尤其在渗透系数较大的滨海砂性土层中,挡土止水措施处理不当很容易导致水土涌入,以致发生地面沉降塌陷,道路、管道管线或其他设施破坏等事故。在上海临港某商办项目顶管西通道砂性土层顶管隧道接收不当导致地表塌陷的背景下,借鉴盾构法盾尾钢丝刷的使用,结合二次进洞、土中进洞及备用辅助降水措施的联合实施,取代原设计方案中帘布橡胶板加弹簧钢板的挡土止水的方式,优化施工工艺,成功实现了东通道的安全接收。

航空发动机管路支撑用钢丝绳隔振器仿真研究

通过钢丝绳材料非线性研究,用弹塑性随动硬化材料模型来描述钢丝绳的本构关系。以有限元理论为基础,建立钢丝绳隔振器的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS进行钢丝绳隔振器的性能仿真。由仿真结果可以看出,钢丝绳隔振器具有强烈的非线性滞迟特性和刚度软化特性,同时具有大阻尼特性,并且在大变形幅值下也能保持较好的阻尼性能。通过与实验研究结果对比,验证了仿真结果的正确性,从而为钢丝绳类干摩擦阻尼隔振器有限元仿真分析奠定了良好的基础。

金刚石绳锯机切削海底管道切削效率试验

针对绳锯机维修海底油气管道修复效率的问题,采用单一因素试验法进行了绳锯机切削海底管道过程中切削参数对切削效率影响的试验研究。搭建了金刚石绳锯机切削海底管道试验样机,分析了切削线速度、进给速度、切削压力对切削效率的影响,测量了串珠绳张紧力和压力的关系曲线。结果表明:切削线速度、进给速度、切削压力对绳锯机切削海底管道的切削效率有显著的影响,切削线速度和进给速度存在最佳值使得绳锯机的切削效率最高。本研究结果为金刚石绳锯机切削海底管道提供合理可靠的技术参数。