长输油气管道含缺陷环焊缝失效定量风险研究

长输油气管道业务在飞速发展的同时,也面临着巨大的安全挑战。受工期、焊接技术水平、环境等因素的影响,环焊缝成为长输管道安全运行的薄弱环节,焊缝失效是导致长输油气管道安全事故的主要原因之一。对含缺陷的环焊缝失效进行定量风险研究,综合分析了焊口数据、气象、周围人口分布等信息,采用失效评估图技术和蒙特卡罗法相结合的方法计算了含缺陷管道的失效概率,以西气东输三线管道某含缺陷的环焊缝为研究对象,采用Phast/Safeti软件计算了失效后果,根据失效概率和失效后果对含缺陷管道的风险进行了分析,并通过对其失效风险进行详细模拟,得出对应的定量风险评价结论。

基于环焊缝失效的天然气管道风险防控措施研究

为降低天然气管道环焊缝失效概率,通过数据统计与事故案例分析,基于环焊缝本体、管道内、外腐蚀、地质灾害等方面开展风险防控研究,提出针对不等壁厚焊接时的内孔锥形坡口设计,内、外腐蚀的检测和防护措施,以及对地质灾害从风险评价、监测到治理的完整性管理等措施,并介绍发生风险后的减缓措施。研究结果表明:本文所提出的风险防控措施与后果减缓措施,有助于控制天然气管道环焊缝失效后对周边区域的影响,提升管道的本质安全。研究结果对保障管道的安全运行具有一定指导意义。

TP304H/T22异种钢焊接接头微观组织特性对焊缝失效的影响分析

异种钢焊接接头在锅炉再热器与过热器中具有广泛的应用,但长期服役于高压高温等工况易萌生裂纹导致早期失效。通过对某运行已超过20万小时的TP304H/T22异种钢焊接接头的焊缝、母材与垫板交界区域,近熔合线侧的热影响区及远离焊缝的母材区域的微观组织及裂纹萌生与扩展进行研究,考察分析接头裂纹区域与非裂纹区域的组织特征对焊缝失效的影响。结果表明:焊缝、母材及垫板三者的交界处的微观晶粒分布密集呈无规则排列且随着服役时间的增长存在明显的粗化现象,导致该区域易萌生裂纹并扩展延伸;非裂纹区域的显微组织结构排列均匀有序并存有大量孪晶,钢材热稳定性提高,不易产生裂纹。本研究能够为开发高性能异种钢焊接接头工艺以及现有焊接接头性能检测和维护提供研究基础。

长距离输油泵扩流器焊缝失效机理研究

离心泵作为管道运输的重要工具,其安全性和使用寿命会极大制约管道运输成本。离心泵由内部转子和外部扩流器组成。其中,外部扩流器由钢板焊接而成,钢板间的焊缝作为扩流器的薄弱环节,是离心泵的一个主要失效部位。因此,以某输油站已失效扩流器为原材料,针对扩流器焊缝进行扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)检测,结合3种检测结果和扩流器工作环境,从微观结构角度分析扩流器焊缝的失效机理;根据EBSD检测结果计算焊缝、热影响区及基体的临界位错密度ρ^(GND),定量比较3个位置的强度和韧性。结果表明:热影响区强度和韧性最高,基体次之,焊缝最低;夹渣、划痕和残余奥氏体等缺陷为焊缝腐蚀、开裂创造了初始条件;微裂纹在循环应力和腐蚀介质共同作用下迅速扩展,最终导致扩流器焊缝失效。本研究的成果可以为离心泵的使用和制造提供一定参考。

基于有限元预测某支架焊缝失效及优化改进

为分析和改进国内某越野车在进行高空跌落冲击试验时,空调支架焊缝局部开裂问题,文章用UG三维软件建立了某越野车空调支架及焊缝模型,采用Ansys Workbench软件受力分析预测了车辆高空跌落冲击过程中空调支架的焊缝强度,找出了焊缝可能失效的部位,提出一种封顶式加强筋设计思路并对其局部焊脚结构进行了优化改进。分析结果表明,改进后的焊缝在跌落试验中局部的应力减小49.9%~71.5%,安全系数显著提升,将增大该支架的可靠性和使用寿命,并经实物验证改进措施有效。

基于贝叶斯—蝴蝶结的输气管道环焊缝失效风险识别与分析模型

近年来,油气管道在服役过程中由于环焊缝失效引发的事故呈增长趋势。为分析环焊缝失效原因并预防此类事故发生,针对2018年中石油中缅天然气输气管道事故,建立了基于贝叶斯—蝴蝶结的输气管道环焊缝失效风险识别与分析模型。建立的模型引入了故障树、失效事件树、贝叶斯网络以及蝴蝶结模型,计算了引起环焊缝失效的各个基本事件的条件概率及重要度,分析了重要度等级较高的基本事件可能产生的后果,针对重要度等级最高的基本事件提出了相应预防措施,同时提出了预防环焊缝失效发生的防护措施以及减轻事故后果的控制措施。建立的模型在马来西亚SSGP输气管道环焊缝开裂事故中得到了验证,表明其能够较为准确推演出事故发生原因,具有可推广性,能为同类问题提供借鉴,具有重要的实践意义。

核电厂小支管焊缝失效原因分析

根据国内外核电厂运行经验反馈,小支管在高振动、应力腐蚀等原因的影响易造成与母管连接处的焊缝失效,发生管内液体泄漏、管内压力降低等风险,进而可能影响机组运行。本文以某核电一回路流量负压腔根阀前焊缝缺陷处理为例,通过对焊缝裂纹观察、金相组织、成分、应力等方面进行分析,得出小支管焊缝失效的主要原因,并提出改进建议,为其他核电厂小支管焊缝失效原因分析及处理提供参考。

核电厂射线插塞焊缝失效研究与改进

国内外核电厂已发生多起核级射线插塞焊缝泄漏导致机组非计划停机、停堆事件,该类共模事件造成了巨大的经济损失并对核安全构成一定影响。从插塞结构设计、安装工艺、焊接工艺、无损检查技术等方面分析射线插塞焊缝的失效原因,提出射线插塞结构的改型设计、安装工艺改进、无损检测优化等策略,以期系统性解决射线插塞焊缝失效的问题。

300MW锅炉主蒸汽管道取样管二次门焊缝失效分析及处理

通过对某电厂300MW机组主蒸汽管道上控制PCV阀动作的压力取样管二次门失效焊缝进行了一系列试验分析,结果表明,二次门阀体自带短管许用温度低,不符合现场使用要求,是导致本次失效的直接原因。并根据相关规程规定,深入分析该取样管阀门焊缝失效事件,暴露出阀门设计的缺陷和监督管理体系执行环节的漏洞,提出下一步相应整改措施。

热镀锌钢管焊缝失效分析

热镀锌管安装后经过水压试验无泄漏,在使用过程中发生焊缝开裂的现象。通过对热镀锌管的原材料理化性能检验,管体宏观及微观分析,焊缝金相分析等方法对焊缝开裂现象进行失效分析。结果表明,热镀锌钢管焊缝处存在冷焊缺陷,焊缝微观组织性能较差,在腐蚀性流体和空气的共同作用下锌层的保护效果较差。

车辆减震器安装支架焊缝失效CAE分析及改进措施

运用有限元分析方法对汽车后悬减震器安装支架焊缝的开裂问题进行分析,确定了焊缝裂纹的成因,提出相应的改进措施,跟踪路试耐久试验,并验证了该措施的可行性。

油气管道环焊缝失效分析及预防措施

从油气长输管道近年来几起典型的环焊缝失效案例入手,分析造成环焊缝失效的原因,并对施工焊接和焊缝检测相关技术规范进行梳理;从技术和现场施工管理等方面提出改进意见和建议,以进一步提高管道工程焊接质量。

在役半自动焊X80天然气管道环焊缝理化性能试验分析

统计近年来发生的环焊缝泄漏失效事故,大多出现在采用半自动焊接的高钢级管道上,推测采用半自动焊接技术的环焊缝力学性能不佳。为验证这一推测,从采用半自动焊接的X80级在役天然气管道上取试样,进行抗拉性能、冲击性能、弯曲试验、刻槽锤断、硬度5种理化性能试验分析。结果表明,环焊缝中心冲击试验结果不佳,单个试验冲击功数值较为离散,在10组(30个)试样中,有6个试样试验结果不满足技术条件要求(≥60J),不合格率为20%;2组试样平均值不满足技术条件要求(≥80J),其余4项试验结果均满足标准要求。通过大量试验验证,采用半自动焊接的在役X80管道环焊缝力学性能不佳,具体表现为环焊缝韧性差,现有半自动焊接工艺需要优化,以提高环焊缝冲击韧性。

超长距离顶推施工导梁屈曲分析研究

以某UHPC钢混组合梁全断面超长距顶推施工项目为背景,针对前置导梁容易产生加劲隔板焊缝失效缺陷等问题,采用SOLIDWORKS并结合ABAQUS有限元软件,选取实际导梁前三节段建立局部导梁分析简化模型,基于可能出现的隔板失效模式,进行含缺陷导梁的屈曲响应分析.结果表明:局部模型第三根纵隔板失效对导梁稳定性影响最大,该缺陷导梁一阶屈曲特征值由3.36下降至2.31.顶推施工中应频繁对第三纵隔板,以及处于三、四纵隔板之间的上下横隔板进行焊缝质量与局部变形检验,确保超长距离顶推施工中导梁截面的稳定性.

核电厂管道BOSS焊缝射线检测工艺研究和验证

结合核电厂管道BOSS焊缝坡口形式和尺寸特点,以及核电厂制造和安装阶段BOSS焊缝无损检测方案,分析管道BOSS焊缝主要缺陷类型和焊缝失效的主要原因。以主管道BOSS焊缝为例,针对焊缝结构和尺寸主要特点,研究和验证了BOSS焊缝射线检测透照工艺技术要点、底片灵敏度及其局限性,为核电厂管道BOSS焊缝的射线检测方案的制订和实施提供参考。

油气管道工程建设环焊缝质量提升措施与方法

近年来国内油气长输管道质量事故时有发生,其中环焊缝失效是主因。为深入剖析环焊缝失效的根源,通过对近年来环焊缝失效事件的统计与原因分析,对标国内外主要焊接标准在技术与管理方面的差异,采用鱼骨图分析法,围绕焊接工艺规程的制定及执行、环焊缝失效管控等方面的问题,从人、机、料、法、环等方面逐一进行原因分析,并针对性地提出环焊缝质量提升的措施与方法,包括推广应用自动焊技术、着力提升焊缝接头性能、优化焊接工艺管理过程、加强焊工全过程管理、严格焊机和焊材管理、落实焊接质量管理制度、发挥智能化手段助力作用等。

异种钢焊缝泄漏原因分析及解决措施

针对煤气管线在运行中出现焊缝失效泄漏的问题,分析了不锈钢与碳钢之间异种钢焊缝失效泄漏的原因,采取相应的解决方案,保证了煤气管道的安全运行。

异种钢焊缝泄漏原因分析及措施

介绍了煤气管线在运行中出现焊缝失效泄漏的问题,分析不锈钢与碳钢之间异种钢焊缝失效泄漏原因,并采取解决方案,保证了煤气管道安全运行。

省煤器进口联箱角焊缝区域失效的原因分析

从锅炉的实际运行参数、受热面结构等方面对125 MW机组前隔墙省煤器进口联箱角焊缝区域失效问题进行了分析,指出了造成问题的内在原因,并提出了相应的对策。