鋼管在海洋環(huán)境中腐蝕后抗沖擊性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 19:48
鋼管結(jié)構(gòu)是海洋平臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)形式,伴隨著使用年限的增加,平臺(tái)中,尤其是處于浪花飛濺區(qū)鋼管的腐蝕日益加重,同時(shí)浪花飛濺區(qū)也是海洋平臺(tái)中受外來(lái)荷載撞擊威脅較大的部位。當(dāng)鋼管結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕后,結(jié)構(gòu)承載力、穩(wěn)定性和受力形式等均發(fā)生較大減弱和改變,在沖擊荷載作用下,更容易發(fā)生整體失效、倒塌等后果,所以對(duì)腐蝕后鋼管結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能研究是有重大工程意義的。本文對(duì)腐蝕后鋼管試件在沖擊荷載作用下的力學(xué)性能進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):(1)開(kāi)發(fā)了一種海洋環(huán)境模擬設(shè)備,本設(shè)備實(shí)現(xiàn)了潮汐、海浪和溫度的自動(dòng)化運(yùn)行。設(shè)計(jì)了在模擬海洋環(huán)境中進(jìn)行電加速腐蝕試驗(yàn)方案,對(duì)6根鋼管試件進(jìn)行了不同時(shí)間的腐蝕試驗(yàn),并采用高精度3D掃描儀對(duì)腐蝕后鋼管進(jìn)行深度測(cè)量。結(jié)果表明,腐蝕區(qū)形貌與腐蝕速率變化趨勢(shì)均與自然腐蝕相似,模擬腐蝕試驗(yàn)取得較好的結(jié)果。(2)進(jìn)行了腐蝕后鋼管的落錘沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)獲得的了試件的破壞形態(tài)、沖擊力時(shí)程曲線(xiàn)、位移時(shí)程曲線(xiàn)和應(yīng)力時(shí)程曲線(xiàn)等。結(jié)果表明:有限的局部腐蝕對(duì)試件整體破壞形態(tài)影響較小,腐蝕缺陷的存在使得鋼管上表面提前屈服并減弱了彈性恢復(fù)能力,通過(guò)分析應(yīng)力時(shí)程曲線(xiàn)推斷出腐蝕區(qū)存在嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象。(...
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2藍(lán)鯨2號(hào)海洋平臺(tái)?圖1,3導(dǎo)管式海洋平臺(tái)??
?中,由于這類(lèi)海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特性,受撞擊后會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的事故。??圖1.4美國(guó)South?Pass?Block?60號(hào)平臺(tái)爆炸事故?圖1.5渤海4號(hào)海洋平臺(tái)海冰撞擊事故??海洋平臺(tái)是非常昂貴的生產(chǎn)設(shè)備,通常來(lái)說(shuō)海洋平臺(tái)的設(shè)計(jì)壽命為15-25年[5],??然而在海洋平臺(tái)服役期滿(mǎn)后,其所在海域還有很大的開(kāi)采價(jià)值,若可以繼續(xù)使用,則??可以節(jié)省大量的資金。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)約有30%的老舊海洋平臺(tái)經(jīng)過(guò)加固處理后可以??再穩(wěn)定工作5-10年,可以節(jié)省近數(shù)十億資金[4]。對(duì)于老舊平臺(tái)來(lái)說(shuō),沖擊和腐蝕后??的損傷是必須同時(shí)面對(duì)的潛在危險(xiǎn)。目前,對(duì)鋼材的腐蝕后材料性質(zhì)的研宄和鋼管結(jié)??構(gòu)的抗沖擊性能研宄已取得不少成果,但對(duì)于腐蝕和沖擊同時(shí)存在時(shí)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的??力學(xué)性能的研宄卻鮮有。針對(duì)這一情況,本文將開(kāi)展鋼管在海洋環(huán)境下腐蝕后抗沖擊??性能的研宄
存在大量厭氧微生物和腐蝕性氣體??各個(gè)腐蝕區(qū)的海洋環(huán)境差異較大,鋼材在不同區(qū)域的腐蝕速率也有很大的差別??(如圖1.6)。??海洋防區(qū)??浪花飛滅區(qū)?高潮位??海_區(qū)…—?■位??海水錄區(qū)????_,淠線(xiàn)??海底泥土區(qū)??腐蝕速度??圖1.6海洋環(huán)境腐蝕速度示意圖[13]??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]加速腐蝕試驗(yàn)在錨桿耐久性研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 李聰,朱杰兵,盧波,郭培達(dá),劉汴,汪斌,蔣昱州,劉小紅. 人民長(zhǎng)江. 2017(14)
[2]腐蝕損傷對(duì)Q345鋼材力學(xué)性能的影響[J]. 張馳,張春濤,王汝恒. 西南科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]點(diǎn)蝕孔腐蝕鋼構(gòu)件力學(xué)性能劣化簡(jiǎn)化分析方法[J]. 葉繼紅,申會(huì)謙,薛素鐸. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]430不銹鋼室內(nèi)加速腐蝕與大氣暴露的相關(guān)性研究[J]. 丁冬冬,鳳儀,黃曉晨,豆亞坤,湯海,錢(qián)剛. 表面技術(shù). 2016(07)
[5]銹蝕后鋼材彈性模量與屈服強(qiáng)度的計(jì)算模型[J]. 徐善華,任松波. 機(jī)械工程材料. 2015(10)
[6]鹽霧試驗(yàn)技術(shù)綜述[J]. 陳鵬. 電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn). 2014(06)
[7]人工環(huán)境中模擬海洋潮汐作用的試驗(yàn)裝置[J]. 付傳清,金賢玉,金南國(guó). 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2014(04)
[8]海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗(yàn)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研制[J]. 王受和,江魯,王俊,黃海軍,張曉東,陳川. 環(huán)境技術(shù). 2014(01)
[9]銹蝕槽鋼受彎承載力試驗(yàn)研究[J]. 徐善華,任松波,崔煥平,王友德. 實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2014(04)
[10]海洋鋼結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕防護(hù)技術(shù)[J]. 侯保榮. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2014(01)
博士論文
[1]低合金高強(qiáng)度鋼浪花飛濺區(qū)點(diǎn)蝕行為及機(jī)理研究[D]. 余秀明.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2016
碩士論文
[1]低速?zèng)_擊荷載下低碳鋼的損傷本構(gòu)模型研究[D]. 蔣亞麗.煙臺(tái)大學(xué) 2017
[2]沿海鋼棧橋構(gòu)件的腐蝕狀態(tài)評(píng)價(jià)與防護(hù)技術(shù)[D]. 杜超然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]酸雨腐蝕后方鋼管再生混凝土柱偏心受壓試驗(yàn)與理論研究[D]. 朱琪.華東交通大學(xué) 2016
[4]典型金屬材料海洋環(huán)境大氣暴露試驗(yàn)與實(shí)海加速腐蝕試驗(yàn)相關(guān)性研究[D]. 龔田太郎.廣東海洋大學(xué) 2015
[5]鋼筋通電加速銹蝕方法與銹蝕效率的研究及其應(yīng)用[D]. 馮偉鵬.深圳大學(xué) 2015
[6]圓鋼管側(cè)向沖擊性能研究[D]. 張榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]Q235碳鋼在大港土壤中電解及電偶加速腐蝕試驗(yàn)研究[D]. 杜鶴.北京科技大學(xué) 2008
[8]氯鹽腐蝕環(huán)境的人工模擬試驗(yàn)方法[D]. 盧振永.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3385977
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2藍(lán)鯨2號(hào)海洋平臺(tái)?圖1,3導(dǎo)管式海洋平臺(tái)??
?中,由于這類(lèi)海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特性,受撞擊后會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的事故。??圖1.4美國(guó)South?Pass?Block?60號(hào)平臺(tái)爆炸事故?圖1.5渤海4號(hào)海洋平臺(tái)海冰撞擊事故??海洋平臺(tái)是非常昂貴的生產(chǎn)設(shè)備,通常來(lái)說(shuō)海洋平臺(tái)的設(shè)計(jì)壽命為15-25年[5],??然而在海洋平臺(tái)服役期滿(mǎn)后,其所在海域還有很大的開(kāi)采價(jià)值,若可以繼續(xù)使用,則??可以節(jié)省大量的資金。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)約有30%的老舊海洋平臺(tái)經(jīng)過(guò)加固處理后可以??再穩(wěn)定工作5-10年,可以節(jié)省近數(shù)十億資金[4]。對(duì)于老舊平臺(tái)來(lái)說(shuō),沖擊和腐蝕后??的損傷是必須同時(shí)面對(duì)的潛在危險(xiǎn)。目前,對(duì)鋼材的腐蝕后材料性質(zhì)的研宄和鋼管結(jié)??構(gòu)的抗沖擊性能研宄已取得不少成果,但對(duì)于腐蝕和沖擊同時(shí)存在時(shí)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的??力學(xué)性能的研宄卻鮮有。針對(duì)這一情況,本文將開(kāi)展鋼管在海洋環(huán)境下腐蝕后抗沖擊??性能的研宄
存在大量厭氧微生物和腐蝕性氣體??各個(gè)腐蝕區(qū)的海洋環(huán)境差異較大,鋼材在不同區(qū)域的腐蝕速率也有很大的差別??(如圖1.6)。??海洋防區(qū)??浪花飛滅區(qū)?高潮位??海_區(qū)…—?■位??海水錄區(qū)????_,淠線(xiàn)??海底泥土區(qū)??腐蝕速度??圖1.6海洋環(huán)境腐蝕速度示意圖[13]??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]加速腐蝕試驗(yàn)在錨桿耐久性研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 李聰,朱杰兵,盧波,郭培達(dá),劉汴,汪斌,蔣昱州,劉小紅. 人民長(zhǎng)江. 2017(14)
[2]腐蝕損傷對(duì)Q345鋼材力學(xué)性能的影響[J]. 張馳,張春濤,王汝恒. 西南科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]點(diǎn)蝕孔腐蝕鋼構(gòu)件力學(xué)性能劣化簡(jiǎn)化分析方法[J]. 葉繼紅,申會(huì)謙,薛素鐸. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]430不銹鋼室內(nèi)加速腐蝕與大氣暴露的相關(guān)性研究[J]. 丁冬冬,鳳儀,黃曉晨,豆亞坤,湯海,錢(qián)剛. 表面技術(shù). 2016(07)
[5]銹蝕后鋼材彈性模量與屈服強(qiáng)度的計(jì)算模型[J]. 徐善華,任松波. 機(jī)械工程材料. 2015(10)
[6]鹽霧試驗(yàn)技術(shù)綜述[J]. 陳鵬. 電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn). 2014(06)
[7]人工環(huán)境中模擬海洋潮汐作用的試驗(yàn)裝置[J]. 付傳清,金賢玉,金南國(guó). 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2014(04)
[8]海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗(yàn)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研制[J]. 王受和,江魯,王俊,黃海軍,張曉東,陳川. 環(huán)境技術(shù). 2014(01)
[9]銹蝕槽鋼受彎承載力試驗(yàn)研究[J]. 徐善華,任松波,崔煥平,王友德. 實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2014(04)
[10]海洋鋼結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕防護(hù)技術(shù)[J]. 侯保榮. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2014(01)
博士論文
[1]低合金高強(qiáng)度鋼浪花飛濺區(qū)點(diǎn)蝕行為及機(jī)理研究[D]. 余秀明.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2016
碩士論文
[1]低速?zèng)_擊荷載下低碳鋼的損傷本構(gòu)模型研究[D]. 蔣亞麗.煙臺(tái)大學(xué) 2017
[2]沿海鋼棧橋構(gòu)件的腐蝕狀態(tài)評(píng)價(jià)與防護(hù)技術(shù)[D]. 杜超然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]酸雨腐蝕后方鋼管再生混凝土柱偏心受壓試驗(yàn)與理論研究[D]. 朱琪.華東交通大學(xué) 2016
[4]典型金屬材料海洋環(huán)境大氣暴露試驗(yàn)與實(shí)海加速腐蝕試驗(yàn)相關(guān)性研究[D]. 龔田太郎.廣東海洋大學(xué) 2015
[5]鋼筋通電加速銹蝕方法與銹蝕效率的研究及其應(yīng)用[D]. 馮偉鵬.深圳大學(xué) 2015
[6]圓鋼管側(cè)向沖擊性能研究[D]. 張榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]Q235碳鋼在大港土壤中電解及電偶加速腐蝕試驗(yàn)研究[D]. 杜鶴.北京科技大學(xué) 2008
[8]氯鹽腐蝕環(huán)境的人工模擬試驗(yàn)方法[D]. 盧振永.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3385977
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