超级13Cr不锈钢在油田模拟液中的应力腐蚀研究

为延长超深井超级13Cr不锈钢油管的生命周期,降低生产过程中复杂钻完井工作液及地层产出流体导致的应力腐蚀,开展了应力腐蚀产生机理分析,并提出了应对策略;基于聚合成膜缓蚀机理研发了缓蚀剂;在模拟工况和标准工况下,评价了超级13Cr不锈钢在酸液及加/未加缓蚀剂的返排液中的应力腐蚀情况。结果表明,加入缓蚀剂的酸液达到缓蚀要求;在返排液中,超级13Cr不锈钢的宏观腐蚀速率较大;在酸液及返排液中,超级13Cr不锈钢发生应力腐蚀,且在返排液中应力腐蚀较严重;在实验温度为140℃、压力为10 MPa的条件下,超级13Cr不锈钢在返排液中7 d后的应力腐蚀裂纹宽度为3~5μm,而加入体积分数为1%的缓蚀剂后测试72 h,超级13Cr不锈钢试片未产生应力腐蚀,说明该缓蚀剂可抑制超级13Cr不锈钢在高温环境中的应力腐蚀开裂。研究结果对超深井钻完井安全施工及安全生产具有借鉴意义。

乌兹别克斯坦9度区某超高层建筑结构设计与优化

对于9度设防地区的超高层建筑,其结构设计基本由地震作用控制,因此抗震设计尤为重要。建筑消能减震技术可在提高结构地震安全储备的同时,降低整体工程造价,是结构优化设计的有效措施。对位于9度区的超高层建筑进行了结构方案选型对比、结构方案优化、减震设计方案比选、剪力墙内嵌钢板优化。结果显示,钢骨混凝土框架⁃核心筒方案相对于钢框架⁃支撑方案具备更高的成本优势;框架⁃核心筒方案可通过精细化设计作进一步优化;在此基础上,对钢骨混凝土框架⁃核心筒方案采用两种消能减震方案进行比选,结果表明,采用黏滞阻尼器方案的结构抗震性能明显优于采用黏滞阻尼墙方案;最后通过增大剪力墙竖向分布钢筋配筋率,对低区核心筒墙肢中的内嵌钢板进行了优化。

海洋平台海水系统新材料适用性研究

海洋平台利用周围取之不尽的海水作为平台的工艺处理介质已成常规做法。因为海水利用的普通性、经济性以及重要性,对于海水系统选材通常涉及到的使用寿命、制造成本、耐腐蚀性能等多个方面研究值得关注。对常用的几种海水管道材料进行了系统的比较和评价,并介绍了一些新型材料应用前景。在综合考虑各种材料的优劣后,提出了一种最适合海洋平台海水系统的选材方案,并阐述了其理由和依据。旨在为海洋平台海水系统设计和施工提供借鉴。

125ksi超级马氏体油管成分-组织-性能-工艺综合控制技术

125ksi钢级15Cr超级马氏体不锈钢具有优良的高强度、高韧性匹配与耐CO_(2)腐蚀性能,是深度>7000 m深井油井管的候选材料。从成分设计、生产工艺、组织调控等方面,论述了15Cr超级马氏体不锈钢油管的高强高韧综合控制技术。成分控制方面,采用无δ铁素体成分设计,w[Cr]取15%,w[Ni]取6.5%~7%,w[C]取0.01%~0.03%,w[Cu]取1.25%~1.5%,Cr、Ni元素合理匹配是降低δ铁素体含量的主要因素,C、Cu含量的合理匹配是获得高强高韧力学性能的关键因素。冶炼工艺方面,研究了电弧炉钢杂质元素的影响,结果表明,V、N、Al杂质元素会增加15Cr钢的硬度,将回火温度提高至550~575℃,能够降低硬度保证韧性。热加工成型方面,通过热变形试验,获得了15Cr钢的动态再结晶规律,制定了无缝管热穿孔成型变形温度1100~1150℃,能够获得细小的再结晶晶粒。组织性能调控方面,通过热处理工艺研究,确定了正火温度采用950~980℃,即能保证晶粒尺寸不明显长大,又能获得高强度与高韧性的匹配。

水下超双部件氢致开裂数值评估与实验

水下生产系统在我国海洋石油开发中应用越来越广泛。通常使用复合电液的方式对水下设备进行远程控制,控制管线采用超级双相不锈钢材质。但该材质在水下阴极保护系统下存在氢致开裂的风险。本文依据国外规范,建立了水下超双材料的氢致开裂评估流程,详细阐述了水下超双部件氢致开裂的有限元评估过程,给出了建模方法、结果提取和处理的方法,以及结果校核的标准;结合实际工程项目实例计算分析,将分析结果线性化处理;控制部件的应力应变水平,可以有效避免部件在水下同阴极保护系统作用下的氢致开裂风险;研究和阐述了双相钢的适用环境参数条件和氢致开裂试验评估。

超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施

随着城市化的不断推进,超高层建筑的兴建成为城市发展的一种趋势。在超高层建筑中,钢结构因其轻质、高强度等特点,成为超高层建筑的首选方案。文中通过对钢结构特征的分析,深入剖析了超高层建筑中的钢结构施工流程及影响因素。在此基础上,详细讨论了柱基础检查、钢柱吊装和钢柱连接等关键技术与应用措施,包括了施工过程中的质量监控、安全管理和技术检测等方面,旨在为超高层建筑钢结构施工提供可行的解决方案。

AHP-改进物元法在整体钢平台顶升模架体系安全风险评估中的应用

针对整体钢平台顶升模架体系施工安全性的灰色特征,经实地调研及专家评审,建立了整体钢平台顶升模架体系的安全风险评估模型。首先,考虑人员、设备、环境、管理及技术5个方面,选取19个指标构建安全风险评估指标体系;其次,采用层次分析法计算各指标权重,基于改进物元法确定各指标的风险等级,然后将两者向量相乘,以最大隶属度原则确定整体钢平台顶升模架体系的安全风险等级;最后,将所建立的基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)-改进物元法的安全风险评估模型应用到某超高层工程实例中,并将评估结果与实际施工情况对比分析。研究表明,该评估模型的计算结果合理且准确可靠,可为超高层整体钢平台顶升模架体系的安全管理提供参考。

襄阳东站钢屋盖超多杆连接节点设计与足尺模型试验研究

襄阳东站屋盖南北向长358m,东西向最大跨度86m,采用焊接球钢网架,整体不设变形缝,南端开设瀑布造型大洞口,由于屋盖结构超长、不连续、大悬挑及瀑布造型使得钢屋盖空间受力十分复杂,特在分叉柱柱顶沿南北向设置加强杆以加强屋盖瀑布区洞口两侧边缘约束刚度及改善结构整体受力性能。钢屋盖瀑布区悬挑端分叉柱柱顶节点相连杆件达12根之多,该节点作为屋盖结构的关键节点,其受力状态尤为复杂,创新地采用了半铸造半相贯焊连接形式并采取了构造加强措施,针对该超多杆连接节点进行了足尺模型加载试验验证,详细介绍了试验加载装置、加载方案、试验现象及试验结果,并进行了有限元对比分析。结果表明有限元对比分析结果与加载试验吻合较好;该超多杆半铸造半相贯焊连接节点构造合理、承载力高,薄弱部位出现在与铸造本体相连的接长钢管上,满足强节点弱构件、强连接弱构件的设计要求。

型钢混凝土柱配钢形式研究现状与展望

为促进型钢混凝土在超高层建筑中的应用,在介绍巨型柱在超高层建筑应用状况的基础上,从实腹式和空腹式两种配钢形式论述了型钢混凝土柱抗震性能研究现状。分析表明,相比空腹式配钢形式,实腹式能更稳定地发挥型钢混凝土的性能。但部分研究表明,合理的截面设计能提高空腹式型钢混凝土型钢与混凝土协同工作效果。尚需研究具有普适性的型钢混凝土承载力理论计算方法和抗震构造措施,以发展具有施工便捷性和良好抗震性能的钢–混凝土组合构件。

海洋平台换热器橇海水系统超级双相钢耐蚀分析

集合国外行业标准和国内使用经验,对海洋石油平台管壳式换热器橇内海水系统超级双相钢管线频繁泄漏进行研究,探析冶金状态、海水温度、焊接特性、材料污染为超级双相钢在海水系统中腐蚀泄漏的主要原因。从系统工艺、冶金、焊接、运行等方面分别提出减少泄漏风险的方法,并在后续设备改造中得到良好的应用。

EH47止裂钢过冷奥氏体等温相变行为

采用高分辨热膨胀相变仪研究了EH47止裂钢过冷奥氏体等温冷却条件下的相变行为,利用扫描电镜(SEM)对试验钢在不同相变条件下的微观组织特征进行表征,基于获得的膨胀量曲线变化规律及微观组织特征,讨论了试验钢在不同等温相变条件下过冷奥氏体的演变规律。结果表明:在40℃/s冷却速率下,试验钢的相变开始温度为628~636℃;当等温相变温度介于630~570℃时,试验钢过冷奥氏体在等温转变过程中出现相变不完全现象;当等温温度为600和570℃时,试验钢的相变产物为由针状铁素体(AF)、贝氏体铁素体(BF)、粒状贝氏体(GB)及马氏体(M)组成的复相组织;当等温温度为540、510和480℃时,试验钢相变产物为由AF、贝氏体(B)及GB组成的复相组织,M消失。对于试验用EH47止裂钢而言,为了获得由AF、BF及GB构成的复相组织,需保证等温温度介于540~480℃,等温时间不少于10 min,以避免相变产物中出现M等组织。

超级双相不锈钢S32750深熔TIG焊接工艺研究

为提高薄壁、大直径压力容器产品的焊接效率,研究了5 mm厚超级双相不锈钢S32750的深熔非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)焊接工艺。通过焊接试验和工艺评定确定了S32750的焊接工艺参数,对焊接接头进行了力学性能试验和腐蚀试验。试验结果表明,对厚度5 mm的S32750不开坡口进行焊接,深熔TIG焊接可实现一次熔透,并获得质量可靠的焊接接头,可大幅提高薄壁、大直径超级双相不锈钢压力容器的生产效率。

超高层建筑钢结构安装施工技术的应用要点分析

在现代建筑领域中,超高层建筑的实现解决了城市人们生活居住的需求问题。为了确保超高层建筑结构的稳定性,在具体施工中采取了钢结构安装施工技术,以此提高超高层建筑结构质量以及结构强度。结合某工程案例,探索钢结构安装施工技术的应用细节以及要点,确保达到超高层建筑钢结构施工的质量要求,为建筑工程领域进一步发展提供借鉴。

平面不对称超高层钢结构施工期变形控制因素参数分析研究

以平面不对称超高层钢结构项目——广商中心为工程背景,以施工周期、巨型斜撑和环带桁架的闭合时间为影响因素,通过有限元软件Midas Gen分析了上述因素对平面不对称超高层建筑施工期水平、竖向变形以及关键结构构件应力的影响规律。分析结果表明:施工周期对超高层钢结构的变形以及关键构件应力的影响均较小;相较于滞后闭合,环带桁架同步闭合的结构竖向变形差以及环带桁架的应力最小;同时,巨型斜撑闭合时间对竖向变形差基本没有影响,但越早闭合,结构水平楼层位移越大,巨型支撑和环带桁架的最大应力也越大。基于分析结果提出了相应的施工期变形控制措施。最后,在采用上述变形控制措施基础上对广商中心施工期的变形和关键构件的应力进行了预测。

超高层建筑顶部临边与悬挑钢桁架装饰柱吊装施工

以北京市某超高层国际化商务综合体项目为例,介绍了超高层建筑顶部临边与悬挑钢桁架装饰柱的设计概况、钢桁架深化设计与施工部署,通过使用现场塔式起重机,设置超高层施工操作平台的方法,阐述了超高层建筑顶部屋面临边钢桁架柱和塔楼四周悬挑造型钢桁架柱的工艺流程和施工操作要点,重点将2种造型钢结构柱分段吊装的措施和拼接过程进行介绍;通过该吊装施工技术的应用,确保了工程的质量和安全。

不同填土高度下超大直径钢波纹管拱涵的力学性能分析

施工阶段的填土高度对超大直径钢波纹管拱涵的力学性能影响较大.为保障超大直径钢波纹管拱涵的施工安全,建立12个超大直径钢波纹管拱涵的整体结构有限元模型,分别计算其自重与土压力、自重与车辆荷载共同作用下整体结构的变形与所受应力.建立直径8.79 m第1号波纹管和直径11.00 m第6号波纹管的精细化有限元模型,分析这两种直径拱涵在不同施工阶段填土高度下的受力和变形特征.结果表明,随着填土高度增加到7 m,第1号波纹管的竖向位移与应力不断增加,第6号波纹管的位移与应力先减后增,管顶与管底的水平位移很小,但竖向位移很大;在自重与土应力作用下,土体和波纹管的最大竖向位移分别为67.16 mm和39.28 mm,波纹管的最大拉力与压力分别为13.95 MPa和2.95 MPa;在自重与车辆作用下,波纹管的最大竖向位移为10.37 mm,最大拉力与压力分别为26.65 MPa和0.47 MPa.以上结果均满足拱涵结构的变形与受力要求,对于不同填土高度下较大的结构竖向变形,建议提高底层土体的压实度.研究成果对超大直径钢波纹管涵的推广应用具有重要意义.

基于BIM的超高层复杂钢结构施工技术研究与分析

为探讨BIM技术在超高层复杂钢结构施工中的应用,提出优化方案。采用文献综述法,阐述BIM技术的基本概念和原理,并探讨其在超高层建筑和复杂钢结构施工中的应用。通过建立BIM模型,研究BIM技术在施工过程中的应用,包括施工过程优化和效率提升。研究结果表明,BIM技术能够有效解决超高层复杂钢结构施工中的难点和安全问题,并提高施工效率和质量。

数字孪生在钢平台设计施工中的应用实践

为推动超高层建筑数字化转型,提出了基于数字孪生的钢平台五维模型。以实际超高层建筑项目作为工程背景,阐述了利用数字孪生集成多种智能技术实现项目虚实交互的方法,提升超高层项目信息化、智能化水平,推动项目数字化管理,为钢平台的智能化施工作业提供一定的参考。

稀土元素对超级铁素体不锈钢组织及性能的影响

以超级铁素体不锈钢为研究对象,通过添加稀土元素来改善其组织和性能,主要研究了稀土对试验钢夹杂物、组织、力学性能及耐蚀性的影响。结果表明:当稀土加入量(质量分数)≤0.106%时,稀土能有效地净化钢液,具体表现为显著降低钢中T. O(Total Oxygen,钢中氧元素的全部含量)和S含量;同时,稀土能显著地细化夹杂物,使大尺寸多边形夹杂物转变为近似球形的细小夹杂物,并且稀土能改性钢中夹杂物,将硬质Al2O3夹杂物转变为Re-O、Re-S及复杂的RE-P-S-O夹杂物;另外,当稀土加入量≤0.106%时,稀土还对试验钢起到细化晶粒的效果,且对试验钢的拉伸性能影响较小;最后,稀土能有效地改善试验钢的耐晶间腐蚀性能。

UNS N08367超级奥氏体不锈钢大直径无缝管的研发

介绍了一种核电厂海水系统用UNS N08367超级奥氏体不锈钢大直径无缝管的制造工艺,分析了产品性能。采用斜轧热穿孔+热轧+均整+冷拔工艺,通过优化化学成分和管坯加热温度,控制轧制温度,避免产生α相铁素体和不均匀碳氮化物组织,以及合理设计热处理制度,控制热处理温度、保温时间及冷却速率,避免了有害相的析出,成功研发出了核电厂海水系统用UNS N08367超级奥氏体不锈钢大直径无缝管。研究结果表明,该UNS N08367大直径无缝管具有金相组织均一、力学性能稳定及腐蚀性能优异的特点,可以用于压水堆核电厂海水系统。