基于同步参数提取的缺陷环双通带滤波器设计

采用同步参数提取法设计了一款嵌套式缺陷开口环双通带滤波器。首先根据设计指标得到两个单通道的耦合系数与外部Q值,然后以嵌套式缺陷开口双环为基本谐振单元,E型枝节作为公共外部馈线,采用同步参数提取技术分别提取出双环的谐振频率、耦合系数和外部Q值,最后实例设计了2.65GHz/4.65GHz紧凑型双通带滤波器,中心插损小于1.5dB,回波损耗大于20dB。

大口径干线管道环焊缝缺陷环氧套筒修复效果验证技术探讨

通过使用管道拉伸试验机,设计了环焊缝外表面缺陷,并对人工缺陷进行了有限元仿真模拟,采用大口径输送管,利用封闭实物管道内压+轴向载荷,详细考虑测点布点方案,在缺陷位置、缺陷周边区域和完好管道位置以及钢质环氧套筒上都进行应力应变情况测试,加载方式及载荷量要求修复前后一致,利用载荷值和管道伸长量对比反映补强前后效果。

爆轰叠加效应下缺陷圆环断裂行为数值模拟

针对爆轰叠加效应下缺陷圆环断裂行为问题,理论分析了含波形调整器装药中爆轰波传播过程,获得了波形调整器厚度的取值范围,在设计的战斗部结构基础上,采用试验验证的数值模型研究了蒙皮参数、波形调整器参数、矩形切口参数、炸药类型对缺陷圆环断裂行为的影响规律。结果表明,波形调整器能够实现多源同步爆轰叠加并作用在圆环上,圆环能够在爆轰波叠加压力作用位置(M位置)和矩形切口位置(D位置)同时发生断裂;蒙皮相对厚度、切口相对深度及切口相对宽度越大越不利于M位置的断裂;爆轰波叠加压力、切口相对间距及作用在D位置的爆轰波曲率半径越大越利于M位置的断裂;当蒙皮相对厚度H/T为0、切口相对宽度为K/R为0.015、切口相对间距J/R为0.45~0.88、沟槽相对间距L/R_(2)为0.39~0.77、沟槽相对宽度G/R_(2)为0.1~0.167、装药类型为Comp B炸药或Octol炸药,切口位于圆环外壁时,圆环能够同时在M位置和D位置发生断裂,且具有较大的毁伤威力。

固井水泥环内部缺陷超声波检测仿真研究

固井水泥环内部的各种缺陷会导致层间窜流、井口带压等事故。无损检测技术作为一种非破坏性的检测方法,可以对固井水泥环内部的缺陷进行检测。基于超声波在连续介质中的传播规律,采用COMSOL仿真软件模拟压电效应以及超声波在水泥环中的传播状态和反射规律,研究水泥环缺陷反射信号的相关特性。研究结果表明:选择1.0 MHz 5周期Hanning窗调制的超声正弦波作为激励信号,超声探头可以在50μs内接收到水泥环缺陷的反射信号;不同类型的缺陷中,矩形缺陷的检测效果最佳;当缺陷主方向与超声波入射方向垂直时,检测效果最佳。研究结果验证了超声波无损检测技术可以快速准确地确定固井水泥环内部缺陷的类型和位置,同时调整超声波入射角度有助于提升检测效果,可为超声波在水泥环内部缺陷检测中的应用提供一定的指导意义。

某环焊缝缺陷的有效处置

对某长输埋地输气管道,在开展管道漏磁内检测时发现多处环焊缝异常,针对其中1处环焊缝异常进行开挖验证显示,射线、超声无损检测结果为IV级,经过适用性评价,在未考虑地质沉降条件下结果为可接受。考虑到后期地质沉降、压力波动和外部环境变化,提出了B型套筒的修复措施,修复后对焊接质量用无损检测手段进行检测,检测结果合格。

天然气管道环焊缝缺陷原因及控制措施分析

本篇论述之核心,便是对天然气管道环焊缝缺陷的成因以及管理之详尽解析。一系列措施以及其重要性被强调,例如材料的精挑细选、焊接工艺的深思熟虑的优化,还有严苛的操作监控对于确保管道安全的中心地位。透过对云贵地区天然气管道的深入案例解析,将会呈现出焊接技术上的差旨,材料规格的不符,还有对于质量监控欠佳等因素是如何叠加共影,最终导致焊缝出现缺陷。论文中提出了几个可行的解决方案,譬如对于材料进行严格检验、焊工的专业培训,还有现场管理的加强。同样,也强调了需要做出综合性的改善和质量控制的严格把关对于防止此类问题的重要性,以及对于未来天然气管道安全管理的前瞻思考。期待未来能够借助大数据和人工智能等前沿科技,以进一步提升管道的安全性和工作效率。

交变热载荷下水泥环缺陷对储气库井储层段套管的影响

水泥环缺陷可能诱导储气库井储层段套管在循环注采条件下发生失效。为了揭示水泥环缺陷对储气库井储层段套管完整性的影响,基于弹性力学理论,在储气库井极限压力条件下,考虑循环注采引起的井筒交变热载荷,建立了“套管-含缺陷水泥环-地层”有限元模型。结合中国北部某储气库井作业工况,分别研究在注气(压力50 MPa、温度30℃)和采气(压力28 MPa、温度160℃)条件下,水泥环缺陷形态及其几何参数对储气库井套管应力分布状态的影响规律。结果表明:水泥环点蚀缺陷的环向开度、轴向长度及纵向裂纹的环向开度对套管安全性影响明显;横向剪切错断和微环隙导致套管安全性明显降低,在高温采气生产时套管最大应力接近P110的屈服强度;储气库井注采周期中,下限压力因温度和围压的影响对储层段套管安全性影响更明显,危及储气库井注采过程的安全运行。研究结果可为由生产井改建、新建储气库井储层段套管的完整性提供判断依据。

套管磨损与水泥环缺陷位置对套管应力的影响

以APDL为开发工具建立有限元模型,系统研究了非均匀地应力场中套管内壁磨损位置与水泥环缺陷位置对套管应力的影响规律。以塔里木油田迪娜2井5000m井深处为实例进行分析,结果表明,在一定磨损程度下,套管内最大等效应力总是在最大地应力方位取得最小值,在最小地应力方位取得最大值,工程中假设磨损位置在最小地应力方位是偏于安全的;水泥环缺陷明显改变了套管应力的分布规律,当套管磨损位置与水泥环缺陷位置角度相等时,套管内的应力最大,为最危险工况。

油气管道环焊缝缺陷适用性评价现状与展望

油气管道的环焊缝质量好坏与管道能否安全运行密切相关,近年来管道环焊缝问题日益突显,因此准确评价管道环焊缝缺陷的适用性对于保障管道安全运行具有重要的意义。为了给环焊缝缺陷安全评定提供参考,系统总结了现行的环焊缝缺陷适用性评价方法并归纳为6种类型,剖析了各类方法的原理、特点及适用性,从焊接缺陷、内外部载荷及材料性能等3个方面分析了目前环焊缝缺陷适用性评价过程中遇到的瓶颈问题,并针对高钢级管道环焊缝所暴露出的新问题,提出了环焊缝缺陷适用性评价的未来展望。研究结果表明:(1)环焊缝缺陷可分为体积型缺陷和平面型缺陷两大类;(2)对于体积型缺陷,主要考虑塑性失效模式,推荐采用修正的Miller方法;(3)对平面型缺陷,应同时考虑塑性失效和断裂失效模式,推荐采用BS 7910:2015标准中基于失效评估图(FAD)的方法,并根据可用材料参数及保守性选用通用失效评估曲线(FAC)或特定FAC。结论认为,该研究成果有助于保障管道的安全运行。

考虑材料特性的管道环焊缝缺陷评估方法

为评估管道环焊缝缺陷评价方法的适用性,处理不同等级钢管拉伸性能数据,获取对应的Ramberg-Osgood模型参数,得出基于材料特性的不同等级钢管的失效评定曲线;开展拉伸试验,并结合数字图像相关法(DIC),获取跨焊缝材料不同区域的材料性能,形成基于实测数据的适用于管道环焊缝缺陷评估的失效评定曲线。研究结果表明:当载荷比小于等于0.7时,随着载荷比的增大,不同等级钢管的失效评定曲线接近重合;当载荷比介于0.7和1.0之间时,随着载荷比的增大,高等级钢管的失效评定曲线的安全区域增大,即钢管等级的提升能够提高含缺陷管道的安全裕度;基于实测数据形成的失效评定曲线更能反映材料的性能差异,特别是在管道焊接的低匹配情况下,宜优先采用焊接材料的实测拉伸性能绘制失效评定曲线。

基于无损检测的输油管道环焊缝缺陷安全评估

输油管道环焊缝开裂可能造成严重的威胁,但漏磁内检测技术难以精确识别及量化环焊缝缺陷。因此,基于漏磁内检测数据结果的适用性评价结果可能存在较大的偏差。为此,对比环焊缝缺陷无损检测结果,分析漏磁内检测环焊缝缺陷的尺寸量化精度,并基于无损检测的缺陷尺寸进行失效评估,结合管道实际运行压力,进行疲劳强度校核。评估结果显示无损检测识别的环焊缝缺陷均满足安全评定要求,不需要修复。

固井水泥环缺陷与套管承载能力关系研究

固井是油水井生产之前的一项重要工序,固井质量的好坏对井的使用寿命有着直接的影响。建立了水泥环缺少30°、60°、90°等角度的井筒平面应变有限元模型,并对固井水泥环缺陷引起的套管应力变化进行了仿真模拟分析,进而明确了水泥环缺陷程度与套管承载能力的关系。

一种新颖的开口环地面缺陷结构低通滤波器

提出了一种新颖的具有陡峭边带和宽阻带的小型化低通滤波器。通过把开口谐振环地面缺陷结构(Split-Ring Resonator Defected Ground Structure,SRRDGS)与阶梯阻抗梳状谐振器结合,提高了滤波器的选择特性,同时获得了宽阻带。对所提出的结构作了加工并进行了实物测量,测试结果表明:滤波器选择特性大于160dB/GHz,在2.98GHz到8.2GHz范围内抑制度大于20dB,而占用面积仅为20×25mm2。

输油管道环焊缝缺陷疲劳寿命评估

采用管道失效评估方法可评估静载荷作用下缺陷是否满足适用要求。但在内压等交变载荷作用下,输油管道环焊缝仍存在疲劳破坏的可能。为评估管道环焊缝缺陷的疲劳寿命,进行管道母材和环焊缝疲劳裂纹扩展速率试验,并分析和统计管道实际运行压力数据以及环焊缝缺陷开挖验证数据,采用BS7910标准方法计算疲劳寿命值。结果显示在仅考虑管道内压波动情况下,管道环焊缝平面型缺陷的疲劳寿命结果满足管道设计使用要求。

EPR电缆终端不同位置下环切缺陷的电场及放电PSA谱图特性

动车组用乙丙橡胶(ethylene-propylene rubber,EPR)电缆终端在安装时需人工剥除外半导电层,易造成环切缺陷进而导致放电现象,同时缺陷处易填充气体形成气隙,将加速放电发展,最终引起严重的电缆击穿故障。首先对距截断处60 mm内含环切缺陷的电缆终端进行有限元分析,计算环切处最大场强;然后在25 kV工频电压下开展放电试验,分析了PRPD和PSA谱图特征,并对PSA谱图灰度值作K-means聚类特征提取。研究结果表明,环切缺陷的位置与其对EPR电缆绝缘性能的影响密切相关,距截断处60mm以内的环切缺陷不可忽视;当连续放电脉冲电压差绝对值相等时,缺陷靠近截断处且影响极其严重,距离超过60 mm时则影响较小。结合放电特性可知,PSA谱图灰度值小于255的频数在5区的最大占比、4区的最小占比和分类聚心特征,可为判断环切缺陷位置和EPR电缆绝缘状态提供重要的理论依据和数据参照。

X80管道环焊缝缺陷安全评定方法对比研究

管道环焊缝缺陷是影响管道正常运行的重要因素之一,通过对国际上常用的焊缝缺陷安全评定规范和方法的对比分析,选择《在用含缺陷压力容器安全评定》(GB/T 19624-2004)这一符合我国管道使用情况的规范:采用其中的失效评定图法和U因子工程评定法对某X80管道环焊缝进行安全评定,并对两种方法进行对比分析,得出适合评价此管道的方法为U因子法。根据评定结果确定是否有必要对管道进行维修或更换,节省了人力和物力资源。

环向对齐相邻缺陷管道失效压力研究

本文基于弹塑性有限元方法,建立并验证由两个环向相邻缺陷组成的缺陷管道的有限元模型。考虑到缺陷之间环向间距的不同,计算了五种群腐蚀的工况。通过考虑两个环向对齐相邻缺陷之间环向间距的变化,对腐蚀缺陷相互作用引起的失效压力变化规律进行研究,提出一种基于改进的有效深度计算方法的环向对齐相邻缺陷失效压力的评估方法。采用该方法对环向对齐相邻缺陷管道的内压承载力进行预测,其结果与不同等级钢材的试验结果吻合较好。

悬浮在向列相液晶中球形微粒周围的土星环和偶极子缺陷的稳定性(英文)

在向列相液晶中悬浮的球形微粒周围可能存在两种类型的缺陷:土星环结构和偶极子结构。文章通过计算它们的自由能,研究了向列相液晶中两种类型缺陷的稳定性。计算结果表明:当k24<k1-12lnRr1()c时,土星环缺陷是稳定的,并且和球形微粒的半径无关,其中R1是液晶分子的长度,k和k24是弹性常数,rc是向错线核心的半径;当k24>k1-12lnRr1()c时,对于半径较小的球形微粒土星环缺陷比较稳定,但是对于较大的球形微粒偶极子缺陷比较稳定。进而可得,通过增加粒子半径、鞍形展曲弹性常数k24或者减小弹性常数k的方法可以实现土星环缺陷向偶极子缺陷的转变。

水泥环缺陷对套管强度影响研究现状及展望

在目前国内外的固井施工过程中,往往存在着固井质量不合格的情况,由于顶替效率过低、气窜等原因造成的水泥环缺陷,会大大降低套管的承载能力,减少套管的使用寿命,因此水泥环缺陷对套管强度的影响研究显得非常重要。通过查阅大量文献资料,总结了目前国内外关于水泥环缺陷对套管强度影响的研究现状,分析了所面临的主要技术难点,展望了该研究的发展趋势,指出应结合现场水泥环缺陷实际情况,建立更贴近现实的水泥环缺陷模型,确立推广一套较完善的水泥环缺陷对套管强度影响的研究体系,进一步完善水泥环缺陷形态。进行室内实验与现场调研以及电脑断层扫描技术、计算机辅助软件等技术的研究,以提高水泥环缺陷对套管强度影响研究水平。

基于二维阻抗特征的管道环焊缝缺陷涡流检测

油气长输管道环焊缝处缺陷对管道安全的危害性巨大,管道缺陷造成的事故大部分发生在管道焊接处。目前,对管道进行无损检测(NTD)是预测事故隐患、保证管道安全运行的常用手段,但传统无损检测方法无法有效识别位于环焊缝处等表面形貌复杂位置的缺陷。为了克服传统检测方法的缺点,提出一种基于图像处理和神经网络的嵌入式涡流检测系统。从涡流信号合成的二维阻抗图入手,对其进行霍夫变换和轮廓提取得到特征分量,使用类内散布矩阵筛选分类特性好的特征用以训练基于FPGA加速的神经网络,实现在焊缝基底噪声较大的情况下对缺陷的自动分类与识别。实验结果表明,本系统可以有效识别位于环焊缝处等形貌复杂位置的缺陷信号,正确率可达92%,且系统体积小、功耗低,适合应用于管道内检测环境。