鋼管在海洋環(huán)境中腐蝕后抗沖擊性能研究
發(fā)布時間:2021-09-05 19:48
鋼管結構是海洋平臺的主要結構形式,伴隨著使用年限的增加,平臺中,尤其是處于浪花飛濺區(qū)鋼管的腐蝕日益加重,同時浪花飛濺區(qū)也是海洋平臺中受外來荷載撞擊威脅較大的部位。當鋼管結構發(fā)生嚴重的腐蝕后,結構承載力、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,所以對腐蝕后鋼管結構的抗沖擊性能研究是有重大工程意義的。本文對腐蝕后鋼管試件在沖擊荷載作用下的力學性能進行研究,主要內容包括以下幾點:(1)開發(fā)了一種海洋環(huán)境模擬設備,本設備實現了潮汐、海浪和溫度的自動化運行。設計了在模擬海洋環(huán)境中進行電加速腐蝕試驗方案,對6根鋼管試件進行了不同時間的腐蝕試驗,并采用高精度3D掃描儀對腐蝕后鋼管進行深度測量。結果表明,腐蝕區(qū)形貌與腐蝕速率變化趨勢均與自然腐蝕相似,模擬腐蝕試驗取得較好的結果。(2)進行了腐蝕后鋼管的落錘沖擊試驗。試驗獲得的了試件的破壞形態(tài)、沖擊力時程曲線、位移時程曲線和應力時程曲線等。結果表明:有限的局部腐蝕對試件整體破壞形態(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能力,通過分析應力時程曲線推斷出腐蝕區(qū)存在嚴重的應力集中現象。(...
【文章來源】:煙臺大學山東省
【文章頁數】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2藍鯨2號海洋平臺?圖1,3導管式海洋平臺??
?中,由于這類海洋平臺的結構特性,受撞擊后會產生非常嚴重的事故。??圖1.4美國South?Pass?Block?60號平臺爆炸事故?圖1.5渤海4號海洋平臺海冰撞擊事故??海洋平臺是非常昂貴的生產設備,通常來說海洋平臺的設計壽命為15-25年[5],??然而在海洋平臺服役期滿后,其所在海域還有很大的開采價值,若可以繼續(xù)使用,則??可以節(jié)省大量的資金。據統計,我國約有30%的老舊海洋平臺經過加固處理后可以??再穩(wěn)定工作5-10年,可以節(jié)省近數十億資金[4]。對于老舊平臺來說,沖擊和腐蝕后??的損傷是必須同時面對的潛在危險。目前,對鋼材的腐蝕后材料性質的研宄和鋼管結??構的抗沖擊性能研宄已取得不少成果,但對于腐蝕和沖擊同時存在時結構和構件的??力學性能的研宄卻鮮有。針對這一情況,本文將開展鋼管在海洋環(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??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】:
期刊論文
[1]加速腐蝕試驗在錨桿耐久性研究中的應用進展[J]. 李聰,朱杰兵,盧波,郭培達,劉汴,汪斌,蔣昱州,劉小紅. 人民長江. 2017(14)
[2]腐蝕損傷對Q345鋼材力學性能的影響[J]. 張馳,張春濤,王汝恒. 西南科技大學學報. 2017(02)
[3]點蝕孔腐蝕鋼構件力學性能劣化簡化分析方法[J]. 葉繼紅,申會謙,薛素鐸. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2016(12)
[4]430不銹鋼室內加速腐蝕與大氣暴露的相關性研究[J]. 丁冬冬,鳳儀,黃曉晨,豆亞坤,湯海,錢剛. 表面技術. 2016(07)
[5]銹蝕后鋼材彈性模量與屈服強度的計算模型[J]. 徐善華,任松波. 機械工程材料. 2015(10)
[6]鹽霧試驗技術綜述[J]. 陳鵬. 電子產品可靠性與環(huán)境試驗. 2014(06)
[7]人工環(huán)境中模擬海洋潮汐作用的試驗裝置[J]. 付傳清,金賢玉,金南國. 實驗室研究與探索. 2014(04)
[8]海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗裝置的優(yōu)化設計與研制[J]. 王受和,江魯,王俊,黃海軍,張曉東,陳川. 環(huán)境技術. 2014(01)
[9]銹蝕槽鋼受彎承載力試驗研究[J]. 徐善華,任松波,崔煥平,王友德. 實驗力學. 2014(04)
[10]海洋鋼結構浪花飛濺區(qū)腐蝕防護技術[J]. 侯保榮. 中國材料進展. 2014(01)
博士論文
[1]低合金高強度鋼浪花飛濺區(qū)點蝕行為及機理研究[D]. 余秀明.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2016
碩士論文
[1]低速沖擊荷載下低碳鋼的損傷本構模型研究[D]. 蔣亞麗.煙臺大學 2017
[2]沿海鋼棧橋構件的腐蝕狀態(tài)評價與防護技術[D]. 杜超然.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]酸雨腐蝕后方鋼管再生混凝土柱偏心受壓試驗與理論研究[D]. 朱琪.華東交通大學 2016
[4]典型金屬材料海洋環(huán)境大氣暴露試驗與實海加速腐蝕試驗相關性研究[D]. 龔田太郎.廣東海洋大學 2015
[5]鋼筋通電加速銹蝕方法與銹蝕效率的研究及其應用[D]. 馮偉鵬.深圳大學 2015
[6]圓鋼管側向沖擊性能研究[D]. 張榮.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]Q235碳鋼在大港土壤中電解及電偶加速腐蝕試驗研究[D]. 杜鶴.北京科技大學 2008
[8]氯鹽腐蝕環(huán)境的人工模擬試驗方法[D]. 盧振永.浙江大學 2007
本文編號:3385977
【文章來源】:煙臺大學山東省
【文章頁數】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2藍鯨2號海洋平臺?圖1,3導管式海洋平臺??
?中,由于這類海洋平臺的結構特性,受撞擊后會產生非常嚴重的事故。??圖1.4美國South?Pass?Block?60號平臺爆炸事故?圖1.5渤海4號海洋平臺海冰撞擊事故??海洋平臺是非常昂貴的生產設備,通常來說海洋平臺的設計壽命為15-25年[5],??然而在海洋平臺服役期滿后,其所在海域還有很大的開采價值,若可以繼續(xù)使用,則??可以節(jié)省大量的資金。據統計,我國約有30%的老舊海洋平臺經過加固處理后可以??再穩(wěn)定工作5-10年,可以節(jié)省近數十億資金[4]。對于老舊平臺來說,沖擊和腐蝕后??的損傷是必須同時面對的潛在危險。目前,對鋼材的腐蝕后材料性質的研宄和鋼管結??構的抗沖擊性能研宄已取得不少成果,但對于腐蝕和沖擊同時存在時結構和構件的??力學性能的研宄卻鮮有。針對這一情況,本文將開展鋼管在海洋環(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??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】:
期刊論文
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[2]腐蝕損傷對Q345鋼材力學性能的影響[J]. 張馳,張春濤,王汝恒. 西南科技大學學報. 2017(02)
[3]點蝕孔腐蝕鋼構件力學性能劣化簡化分析方法[J]. 葉繼紅,申會謙,薛素鐸. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2016(12)
[4]430不銹鋼室內加速腐蝕與大氣暴露的相關性研究[J]. 丁冬冬,鳳儀,黃曉晨,豆亞坤,湯海,錢剛. 表面技術. 2016(07)
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[6]鹽霧試驗技術綜述[J]. 陳鵬. 電子產品可靠性與環(huán)境試驗. 2014(06)
[7]人工環(huán)境中模擬海洋潮汐作用的試驗裝置[J]. 付傳清,金賢玉,金南國. 實驗室研究與探索. 2014(04)
[8]海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗裝置的優(yōu)化設計與研制[J]. 王受和,江魯,王俊,黃海軍,張曉東,陳川. 環(huán)境技術. 2014(01)
[9]銹蝕槽鋼受彎承載力試驗研究[J]. 徐善華,任松波,崔煥平,王友德. 實驗力學. 2014(04)
[10]海洋鋼結構浪花飛濺區(qū)腐蝕防護技術[J]. 侯保榮. 中國材料進展. 2014(01)
博士論文
[1]低合金高強度鋼浪花飛濺區(qū)點蝕行為及機理研究[D]. 余秀明.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2016
碩士論文
[1]低速沖擊荷載下低碳鋼的損傷本構模型研究[D]. 蔣亞麗.煙臺大學 2017
[2]沿海鋼棧橋構件的腐蝕狀態(tài)評價與防護技術[D]. 杜超然.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]酸雨腐蝕后方鋼管再生混凝土柱偏心受壓試驗與理論研究[D]. 朱琪.華東交通大學 2016
[4]典型金屬材料海洋環(huán)境大氣暴露試驗與實海加速腐蝕試驗相關性研究[D]. 龔田太郎.廣東海洋大學 2015
[5]鋼筋通電加速銹蝕方法與銹蝕效率的研究及其應用[D]. 馮偉鵬.深圳大學 2015
[6]圓鋼管側向沖擊性能研究[D]. 張榮.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]Q235碳鋼在大港土壤中電解及電偶加速腐蝕試驗研究[D]. 杜鶴.北京科技大學 2008
[8]氯鹽腐蝕環(huán)境的人工模擬試驗方法[D]. 盧振永.浙江大學 2007
本文編號:3385977
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