一种含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法技术

技术编号:41223269 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-09 23:42
本发明专利技术公开的一种含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,是利用线弹性断裂力学分析有裂纹的管道的力学响应,步骤包括:首先建立了含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型;接着探究了在不同因素侵蚀作用下裂纹应力强度因子的变化规律;最后通过改变裂纹尺寸,比较弯头和焊缝处应力强度因子的变化。本发明专利技术可以充分全面地了解管道中固体颗粒的冲蚀规律及裂纹的产生位置等;能够分析外错边焊缝弯管的冲蚀裂纹在不同因素影响下应力强度因子的变化规律,并将不同冲蚀区域的裂纹分析结果进行对比;能够清楚掌握错边焊缝缺陷对天然气弯管冲蚀裂纹断裂影响的机理,有利于确保天然气长输管道的安全运营。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天然气管道运输工程,具体是用半椭圆形环向裂纹来模拟冲蚀表面裂纹,在外错边焊缝弯管冲蚀严重区域预埋不同尺寸的裂纹。研究外错边焊缝弯管的冲蚀裂纹在不同因素影响下应力强度因子的变化规律。


技术介绍

1、由于对石油和天然气资源的需求在过去的几十年里不断上涨,利用管道运输油气资源是受到全世界认可的最经济合理的方式,因此管道运输业经历了显著的发展。冲蚀磨损为输气管道中十分常见的破坏形式,是导致材料与设备失效的关键因素之一。虽然天然气在生产过程中会采取一定的过滤措施,但是仍无法避免一些粒径较小的颗粒通过,并且一些过滤设施在长时间的运行下容易发生阻塞甚至失效从而失去作用。管道内壁面在受到冲蚀磨损后,可能会萌生冲蚀裂纹或者形成局部减薄,造成管道承载能力减弱,严重时集输管道甚至会发生穿孔破裂从而导致泄露事故,造成难以估量的损失。压力管道在长时间的运行过程中,受外界环境以及管内流体的影响,管道壁面出现裂纹并不是小概率事件。因此,开展对管道冲蚀裂纹失效机理的研究具有重要的实际意义。

2、结合目前现有的研究现状,裂纹对管道的安全性和应力强度因子的数值有明显本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征是利用线弹性断裂力学分析有裂纹的管道的力学响应,步骤包括:首先建立了含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型;接着探究了在不同因素侵蚀作用下裂纹应力强度因子的变化规律;最后通过改变裂纹尺寸,比较弯头和焊缝处应力强度因子的变化。

2.根据权利要求1所述的含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征在于,采用以下方法建立含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型,其步骤包括:

3.根据权利要求2所述的含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征在于,所述含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型为:管道内径D=240-250mm,壁厚t=...

【技术特征摘要】

1.一种含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征是利用线弹性断裂力学分析有裂纹的管道的力学响应,步骤包括:首先建立了含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型;接着探究了在不同因素侵蚀作用下裂纹应力强度因子的变化规律;最后通过改变裂纹尺寸,比较弯头和焊缝处应力强度因子的变化。

2.根据权利要求1所述的含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征在于,采用以下方法建立含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型,其步骤包括:

3.根据权利要求2所述的含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征在于,所述含错边焊缝缺陷的天然气弯管模型为:管道内径d=240-250mm,壁厚t=12-12.5mm,弯头曲率半径为1.0-1.5d,上下直管长l=1350-1450mm,焊缝宽度w=9.5-10.5mm,焊缝错边高度e=2.8-3.2mm。

4.根据权利要求3所述的含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征在于,管道内径d=248mm,壁厚t=12.5mm,弯头曲率半径为1.5d,上下直管长l=1400mm,焊缝宽度w=10mm,焊缝错边高度e=3mm。

5.根据权利要求1所述的含错边焊缝的天然气弯管冲蚀裂纹断裂的方法,其特征在于,采用以下方法利用线弹性断裂力学分析有裂纹的管道的力学响应,其步骤包括:首先以外错边焊缝...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭冬梅陶雨甘沁霖
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1