油气管道腐蚀后剩余强度的评价研究

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随着我国能源工业的不断深入变革和国内国民经济的腾飞,发展天然气和石油燃料成为了最为迫切的任务。天然气和石油的运输依赖于管道,也就是说我国未来的发展方向就是将大力发展天然气和石油燃料管道。但由于管道所处环境因素,管道容易腐蚀,造成各种事故、人员伤亡和财产损失。因此对油气腐蚀管道剩余强度的评价研究迫在眉睫。本文通过与现有的评价标准的对比,研究总结有限元方法评价腐蚀管道的可行和准确性。主要研究工作包括:1.介绍了管道运输业的发展,阐述了管道腐蚀后剩余强度评价的研究背景和意义,并对国内外的研究现状做了简单的分析,最后给出了本论文的研究内容和研究方法。2.重点阐述了API579准则对三种腐蚀管道剩余强度的评价研究。该准则不但降低了ASME B31G准则具有保守性的缺点,而且还能够评价多个腐蚀缺陷、焊缝腐蚀和环向较大尺寸的腐蚀,并分别对环向尺寸较大尺寸的均匀腐蚀、轴向尺寸较大的局部腐蚀或沟槽腐蚀和散状分布的连续点蚀进行剩余强度的评价研究。3.简单介绍了有限元的基础理论,进而运用ANSYS软件模拟腐蚀管道。首先应用ANSYS软件模拟均匀腐蚀、沟槽腐蚀和连续点蚀的管道,接着着重对均匀腐蚀不同参数的影响逐一阐述,经过多组计算模拟得到管道腐蚀后在内压作用下的等效应力云图,确定腐蚀管道的剩余强度,计算结果和API579准则评价结果进行对比分析,研究结果证明了API579准则具有一定的保守性,同时反过来也说明了有限元分析方法的准确性,更加精确的评价腐蚀管道的剩余强度,充分利用了材料,避免了因非精确评价而更换管道造成的材料的浪费和经济损失。4.接着从均匀腐蚀的长、宽和深三个要素应用ANSYS软件分别进行模拟研究,从不同角度分析三个要素分别对均匀腐蚀管道剩余强度和应力的影响。得出的结果对实际评价腐蚀管道工程有着科学意义和指导作用;对改善现有的评价方法起着方向标的作用、并提供了理论依据。
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