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。

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。

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。

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。

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。

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.

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。

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。

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。

固溶处理对电弧增材制造超级双相不锈钢微观组织及摩擦磨损性能的影响

采用直径为1.2 mm的ER2594-超级双相不锈钢焊丝进行了多层单道墙体电弧增材试验,对增材件分别进行1050、1150和1250℃的固溶处理,并在固溶处理后对各试样进行了往复式摩擦磨损试验.试验结果表明:随着固溶温度的升高,双相比中的铁素体含量增加,其显微硬度也相应提高.此外,固溶处理可降低增材件的内应力,最终基于较高硬度和较低内应力的协同作用,在1250℃时获得耐磨性能较优的试样,有效地提升了热处理后增材件试样的摩擦磨损性能.

深中通道中山大桥超宽钢箱梁悬臂拼装横向变形分析及对策措施

针对斜拉桥超宽幅钢箱悬臂拼装过程中存在横向变形问题,该文根据深中通道中山大桥双向八车道超宽钢箱梁施工特点,分析超宽钢箱梁悬拼安装过程中横向变形产生的主要原因,结合目前国内外宽幅箱梁悬拼施工中匹配高差调整工艺,创新性地提出“一字梁锁定+挂索初张拉匹配”工艺,较好地解决了中山大桥超宽钢箱梁悬臂拼装横向变形差问题。

基于WPF的超高轻钢龙骨隔墙工程计量研究

在普通轻钢龙骨隔墙中内置型钢骨架以满足超高隔墙的性能要求,但由于工程体量庞大和构造复杂,工程量的精确计算尤为困难。本文结合《轻钢龙骨石膏板隔墙、吊顶》(GJCT-015/07CJ03-1)深入研究龙骨的排布规律,在不依赖于三维模型的前提下,创建WPF应用程序,采用C#语言编制计量程序,实现超高轻钢龙骨隔墙工程量的快速计算,提高了算量效率。最后以某实际工程为例,将程序计算工程量与手算工程量进行比对,量差率均控制在较小的范围内,表明本程序计算工程量具备较高的准确性。

高钼超级奥氏体不锈钢S31254无缝管生产工艺研究

选择典型牌号S31254研究高Mo超级奥氏体不锈钢管在生产过程中的加工塑性、金相组织变化规律。采用“热挤压+三道次冷轧”工艺生产S31254不锈钢管材;用高温热处理工艺消除前道工序产生的σ等析出相;中间道次钢管在1150-1180℃保温5~10 min后以350℃/min以上速度快速冷却,批量生产的S31254超级奥氏体不锈钢无缝管的力学性能、金相组织和耐腐蚀性能等均符合技术条件要求。

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。