季节性冻土区轴向双腐蚀管道地震时程效应分析

针对冻土区埋地含双腐蚀管道的抗震性能问题,以含双腐蚀管道、保温层及季节性冻土区土壤为研究对象,提出将粘弹性边界条件施加在土体周围以保证模型的准确合理,分析了在差异性冻胀和地震波作用下,含不同腐蚀参数管道的力学特性。结果表明:随着腐蚀长度与腐蚀深度的增加,R_(1)点处轴向应变峰值发生改变,腐蚀长度的变化使R_(1)点峰值最大改变为从-0.0054增大到-0.00175,增加了0.00365,腐蚀深度的变化使R_(1)点峰值最大改变为从0.00214减小到-0.0054,减小了0.00754;与腐蚀长度相比,腐蚀深度对腐蚀区中心位置的von Mises等效应力与轴向应变的影响较大;在地震波作用过程中,双腐蚀之间依然存在相互作用,腐蚀间距的增加会减轻腐蚀之间的相互作用,R_(1)点处von Mises等效应力先于R_(2),R_(3)点超过参考应力形成破坏;不同地震波作用在腐蚀缺陷处所引起的破环形式不同;将von Mises等效应力超过参考应力作为管道安全评价标准是偏于安全的。该研究可为地震波作用下冻土区埋地含双腐蚀管道的安全评定提供一定理论参考。

含双腐蚀缺陷高钢级油气管道剩余强度研究

为了加强含双腐蚀缺陷高钢级管道的安全评价,基于塑性失效准则,利用Workbench有限元分析软件对缺陷处的等效应力和剩余强度进行了模拟,考察了缺陷长度、缺陷深度和缺陷间距等参数对剩余强度的影响,利用99%相互作用准则确定极限作用距离,形成双腐蚀缺陷剩余强度评价方法,并进行数据验证。结果表明,随着内压的增加,管道先后经历弹性阶段、屈服阶段和强化阶段;在缺陷深度较深时,轴向间距对缺陷轴向分布时的最大等效应力影响较大,不同环向间距下的最大等效应力几乎不发生变化。当相邻腐蚀轴向间距系数n小于2.5、相邻腐蚀环向间距系数c小于1.26时,需考虑缺陷间的相互作用和影响;修正后公式可用于计算含双点腐蚀缺陷的高等级钢剩余强度,结果较DNV-RP-F101规范更接近有限元分析结果,最大相对误差不超过1.74%。研究结果可为提高管道完整性管理水平提供理论依据和实际参考。

双腐蚀缺陷影响下的海底管道失效压力分析

对具有双腐蚀缺陷的管道的失效压力进行研究,有助于预测海底管道的承载能力从而保证管道安全运行。以X80管道为研究对象,使用ANSYS软件,建立有限元模型,进行了方法的可行性验证。在此基础上,研究了不同长度、深度的双腐蚀缺陷,以及缺陷轴向、环向不同间距影响下的管道失效压力变化规律,并对有限元计算结果进行了拟合。研究结果可以为实际工程中具有多腐蚀缺陷的海底管道的安全评估提供参考。

双腐蚀缺陷油气管道剩余强度分析

以X60双腐蚀缺陷油气管道为研究对象,借助ANSYS软件,分析双腐蚀缺陷半径和缺陷深度对其等效应力和剩余强度的影响。结果表明:随着轴向位置的增加,双腐蚀缺陷管道等效应力在屈服极限与抗拉极限之间变化;随着缺陷半径的增大,剩余强度呈增加的趋势,安全性增强;随着缺陷深度的增大,剩余强度呈减小的趋势,安全性降低。所得结论对于油气管道的腐蚀安全评价有一定的参考意义。

双腐蚀缺陷管道剩余强度计算方法

目的建立低保守性双腐蚀缺陷管道剩余强度的计算方法。方法利用非线性有限元分析的数值仿真方法,对含有双腐蚀缺陷管道剩余强度进行分析,并验证了分析方法的可靠性。计算了轴向间距对带有相同腐蚀缺陷深度、长度,不同腐蚀缺陷深度、长度,以及具有不同环向间距或不同轴向间距的交叉位置双腐蚀缺陷管道失效压力的影响,首次提出了双腐蚀缺陷相互作用系数的概念,并将其应用到双腐蚀缺陷管道失效压力的计算中。结果当轴向间距超过一定数值时,双腐蚀缺陷因相互作用而消失,只有在轴向间距非常小或两轴向腐蚀接触时,双腐蚀缺陷才有可能达到或接近完全相互作用。在相互作用范围内,双腐蚀缺陷的相互作用随轴向间距呈对数关系变化。当双腐蚀轴向投影完全重合时,腐蚀环向间距对双腐蚀缺陷相互作用的影响不大;当双腐蚀轴向投影未完全重合时,环向间距对双腐蚀缺陷相互作用的影响不可忽略。当双腐蚀缺陷之间存在一定环向间距时,双腐蚀缺陷的相互作用随轴向间距先增大后减小。结论提出的相互作用系数概念能够解决交互影响双腐蚀缺陷管道失效压力的计算问题。

基于有限元的储罐底板双腐蚀缺陷应力分析

为研究储罐底板腐蚀缺陷处的应力,用有限元软件分别对储罐罐底的不同半径、不同深度及不同间距的双腐蚀缺陷进行应力分析。结果表明:腐蚀深度增大时,凹坑内应力增大;腐蚀半径增大时,凹坑内应力减小。腐蚀深度为凹坑内应力大小的主要影响因素。当两凹坑间距为凹坑半径时,两坑间的罐底板产生新的应力集中。当两坑间距小于1.5倍凹坑半径时,两凹坑相互干涉,罐底补板时可当作一个腐蚀缺陷处理。当两坑间距大于1.5倍凹坑半径时,凹坑间无干涉,两凹坑可视作独立凹坑处理。分析结果可为罐底修补提供一定参考。

不同尺寸双腐蚀缺陷管道剩余强度研究

利用非线性有限元分析方法,对含有不同尺寸的双腐蚀缺陷管道剩余强度进行分析,与实验结果进行对比,验证了非线性有限元法的可靠性。在此基础上,分别研究了轴向间距对不同长度、不同深度双腐蚀缺陷管道剩余强度的影响,计算结果表明:当双腐蚀缺陷轴向间距很小时,不同长度双腐蚀缺陷之间存在完全相互作用,而不同深度双腐蚀缺陷之间不存在完全相互作用;随着双腐蚀缺陷轴向间距系数的增加,不同长度和深度双腐蚀缺陷管道失效压力均呈现明显的对数函数变化形式;当双腐蚀轴向间距系数大于2.5 l_s后,不同长度和深度双腐蚀相互作用现象均消失。

交叉双腐蚀缺陷管道剩余强度分析计算

利用非线性有限元分析方法,对含有交叉双腐蚀缺陷管道剩余强度进行了分析,并与实验数据对比,验证了此分析方法的可靠性。在此基础上,分别保持交叉双腐蚀缺陷轴向间距、环向间距不变,研究了环向间距、轴向间距对交叉双腐蚀缺陷管道剩余强度的影响,计算结果表明,1环向间距不变时,交叉双腐蚀缺陷很难达到完全交互作用。2随着轴向间距由负到正的增加,交叉双腐蚀缺陷交互作用先增强后减弱,交互作用的转折点位置是轴向间距为0。3当交叉双腐蚀在轴向没有完全重合时,环向间距对交叉双腐蚀缺陷交互作用有重要影响。4随着交叉双腐蚀缺陷轴向间距的增加,管道失效压力变化趋势呈现明显的对数函数变化。5多组腐蚀缺陷管道失效压力可以参考交叉双腐蚀缺陷交互作用准则和管道失效压力计算方法。

含不同尺寸双腐蚀缺陷L245NCS钢管剩余强度计算

基于非线性有限元方法,建立含腐蚀缺陷管道的剩余强度计算模型,采用实验数据验证模型的准确性。在此基础上,以L245NCS管道为对象,研究了管道内腐蚀缺陷间轴向和环向的距离对剩余强度的影响。通过多因素影响分析,修正了ASME B31G标准中含双点腐蚀缺陷管道剩余强度的公式。结果表明:缺陷间在一定距离内会存在相互作用且发生相互作用的极限距离随缺陷深度的增加而增加;采用DNV-RP-F101标准计算的双缺陷相互影响的极限轴向间距和极限环向角度偏大,标准计算值与有限元计算值的最大相对误差达41%;修正后的剩余强度计算公式可用于计算含不同尺寸双腐蚀缺陷的中低强度管道的剩余强度,且计算结果相比于ASME B31G公式更接近实验值,平均相对误差为1.80%,较ASME B31G下降了9.86%。

含双腐蚀缺陷管道的氢浓度分布模拟

为了研究含双腐蚀缺陷管道上的氢浓度分布规律,本文建立了应力场和氢扩散场耦合的有限元模型,针对双腐蚀缺陷间的应力耦合行为,探究了腐蚀缺陷长度、缺陷间距以及管道所受拉伸应变对管材中氢扩散富集行为的影响机制。结果表明,腐蚀缺陷的存在导致氢原子在管道内发生局部富集,富集区最大氢浓度数值随拉伸应变的增大和缺陷长度的减小而升高,同时,最大氢浓度位置发生改变。而双缺陷在间距足够大时不再对氢扩散和富集产生叠加影响,可看作两个独立的缺陷。研究成果为含双腐蚀缺陷管道在输氢环境中的安全评价提供了理论支撑。

相互影响双腐蚀缺陷管道的剩余强度

针对现有的腐蚀规范对相互影响双腐蚀缺陷管道剩余强度的评价结果过于保守的问题,利用非线性有限元分析方法,分析了含有相互影响双腐蚀缺陷管道的剩余强度,研究了双腐蚀环向间距、轴向间距对分别具有相同长度、深度的相互影响双腐蚀缺陷管道剩余强度的影响。研究结果表明:双腐蚀缺陷的环向间距对其相互作用影响不大,工程上可以忽略;当双腐蚀缺陷的轴向间距超过一定数值时,双腐蚀缺陷的相互作用消失;在一定的轴向间距范围内,双腐蚀缺陷相互作用随其轴向间距的变化呈对数关系变化。研究结果证实了采用基于塑性失效准则的三维非线性有限元法研究双轴向缺陷腐蚀管道的剩余强度问题是准确、可靠的。

含双体积型腐蚀缺陷管道的有限元应力分析

某常减压蒸馏装置减压炉3路出口第2个弯头后直管经超声测厚发现腐蚀减薄严重。以此管道为样本,用有限元软件模拟了含双体积型腐蚀缺陷管道的应力状态,研究了平底方形、椭圆底方形两种体积型腐蚀缺陷及组合缺陷之间的距离对管道最大等效应力的影响规律。结果表明:当双平底缺陷、双椭圆底缺陷和组合缺陷之间的距离分别大于等于500,160和300 mm时,两缺陷互不干涉,可分开评定其对管道剩余强度的影响。

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的孔隙率研究

采用双槽电化学腐蚀法制备多孔硅,主要研究了腐蚀条件及硅基体掺杂浓度对多孔硅孔隙率的影响,并且结合原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)技术对所制备的多孔硅的表面形貌和断面形貌进行了分析表征。研究发现,通过合理的选择工艺参数,可以制备具有特定孔隙率的多孔硅薄膜,可广泛的应用于微电子机械系统(MEMS)技术中。

油气管道相邻双点腐蚀缺陷相互影响的有限元分析

针对油气管道上相邻双点腐蚀缺陷，利用有限元分析软件ANSYS，分别就腐蚀坑深度、腐蚀坑投影面半径、腐蚀坑间距和管材等级对腐蚀管道剩余强度的影响进行了非线性有限元分析，发现腐蚀坑间距对管道极限载荷存在影响，腐蚀坑问最大作用距离受腐蚀坑尺寸的制约，而管材等级对其没有影响．

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的研究

论述了多孔硅的特点和制备方法,简单介绍双槽电化学腐蚀法的特点,并采用双槽电化学腐蚀法成功制备了多孔硅。多孔硅的扫描电镜(SEM)照片表明,孔径尺寸小,均匀性好,腐蚀结构规则。实验结果表明,衬底导电类型影响着多孔硅的制备条件。

应用双槽电化学腐蚀法制备用于蛋白质芯片构建的多孔硅基底

通过双槽电化学腐蚀法制备大面积(12 mm×58 mm)均匀的多孔硅片,以小鼠免疫球蛋白G(IgG)与兔抗小鼠IgG抗体的相互作用为模型,证明其表面修饰环氧基团后能作为一种基底材料用于蛋白质微阵列芯片的构建。结果表明,兔抗小鼠IgG抗体检测的灵敏度与多孔硅基底制备时所采用的腐蚀电流密度、腐蚀时间、氢氟酸浓度有关。当电流密度为500 mA/cm2,腐蚀时间为450 s,HF浓度为25%时,IgG在多孔硅基底上的固定量最大,IgG芯片对兔抗小鼠IgG抗体的检出限为10μg/L,检测线性范围为0.32～10.0 mg/L。本方法制备的大面积均匀的多孔硅基底能够应用于蛋白质芯片的制作,并具有制备工艺简单,蛋白质固定量大等优点。

多腐蚀球形耐压壳屈曲特性研究

研究均匀外压下的多腐蚀球形耐压壳的屈曲。将局部腐蚀简化为球壳上的方形等深减薄,分别研究单腐蚀、双腐蚀并立和双腐蚀叠加3种情况下球壳的稳定性,并在此基础上分析双腐蚀叠加的腐蚀面积、深度和腐蚀位置对承载能力的影响规律。结果表明,双腐蚀叠加球壳的屈曲载荷下降了33.4%,且腐蚀面积和深度对承载能力的影响高于腐蚀位置对承载能力的影响。

混凝土结构光纤光栅腐蚀传感器

提出了一种新型测量钢筋锈蚀的光栅传感器,即双筋腐蚀光栅传感器。这种传感器将光纤布拉格光栅粘贴固定于两根紧密排列的钢筋上表面。当钢筋锈蚀后,体积膨胀而使光纤光栅产生拉伸应变,光纤光栅的反射光波长将发生变化,所以通过测量光纤光栅的波长就可以测得钢筋锈蚀程度。这种传感器利用光纤光栅波长位移来监测钢筋锈蚀,能够间接反映钢筋锈蚀程度,且不受锈蚀因素的影响,可用于混凝土结构中钢筋锈蚀的早期监测。

新型双异质结双平面掺杂功率PHEMT

设计并制作了双异质结双平面掺杂的 Al0 .2 4 Ga0 .76 As/ In0 .2 2 Ga0 .78As/ Al0 .2 4 Ga0 .76 As功率 PHEMT器件 ,采用双选择腐蚀栅槽结构 ,有效提高了 PHEMT器件的输出电流和击穿电压 .对于 1μm栅长的器件 ,最大输出电流为5 0 0 m A/ mm ,跨导为 2 75 m S/ m m,阈值电压为 - 1 .4 V,最大栅漏反向击穿电压达到了 33V .研究结果表明 ,在栅源间距一定时 ,栅漏间距对于器件的输出电流、跨导和击穿电压有很大关系 ,是设计功率 PHEMT的关键之一 .

硫化氢应力腐蚀开裂原因的试验

目前,硫化氢应力腐蚀开裂(简称SSCC)是化工装备行业的一个重要问题,用现在的硫化氢应力腐蚀原理还不能满意的解释所发生的所有实际问题,针对这一现象,试验从镀到铁丝上锌银,到硫化亚铁和氧化铁都能形成双极性电化腐蚀;腐蚀过程中在阴极区的渗氢,并产生氢脆性;氢在钢中有很强的穿越性,可在某地方汇集,并形成氢气压;从上述多个方面做了些研究实验工作,从而使SSCC原因更全面更合理些,为进一步解决SSCC提供了更多的参考。