隨著輸油管道向著大口徑、高壓力方向發(fā)展,對管材的要求也日益提高,為了進(jìn)一步契合服役需求,X80級管道的大批量建設(shè)投產(chǎn)運(yùn)行。管道是油氣輸送的“動(dòng)脈”,隨著服役年限的增加,管道裂紋型缺陷所引起的事故不斷發(fā)生,環(huán)焊縫是管道的薄弱環(huán)節(jié),管道一旦從對接環(huán)焊縫處發(fā)生斷裂,將會(huì)影響到整個(gè)設(shè)施的服役工況。目前,國內(nèi)對鋼質(zhì)環(huán)氧套筒修補(bǔ)技術(shù)的研究方法仍處于起步階段,利用有限元數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行研究具有重要意義。本文首先通過試驗(yàn)對X80鋼管母材和環(huán)焊縫的斷裂韌性進(jìn)行了研究,在斷裂韌性的基礎(chǔ)上對X80鋼管母材和環(huán)焊縫缺陷的評估曲線選擇進(jìn)行了探討。其次對含有預(yù)制環(huán)焊縫缺陷的X80管道在加裝鋼質(zhì)環(huán)氧套筒和不加裝鋼質(zhì)環(huán)氧套筒情況下分別進(jìn)行水壓爆破實(shí)驗(yàn),對管道的承壓能力進(jìn)行分析。本文還對含有環(huán)焊縫缺陷的管道進(jìn)行加裝鋼質(zhì)環(huán)氧套筒的環(huán)氧樹脂層厚度變化對管道修復(fù)效果進(jìn)行探討。通過研究鋼質(zhì)環(huán)氧套筒(樹脂層)厚度改變對管道應(yīng)力的影響、進(jìn)一步優(yōu)化了環(huán)氧套筒修補(bǔ)方案,并在研究結(jié)果中對未加裝鋼質(zhì)環(huán)氧套筒修復(fù)的管道和加裝了鋼質(zhì)環(huán)氧套筒修復(fù)的管道應(yīng)力分布結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明:經(jīng)鋼質(zhì)環(huán)氧套筒修復(fù)后,管道中缺陷端部應(yīng)力峰值明顯降低...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 管道修復(fù)技術(shù)及斷裂力學(xué)理論
    2.1 換管修復(fù)
    2.2 堆焊修復(fù)管道
    2.3 套筒修復(fù)
    2.4 斷裂力學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.4.1 裂紋類型及擴(kuò)展型式
        2.4.2 斷裂參量
        2.4.3 斷裂判據(jù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 X80鋼管母材及環(huán)焊縫斷裂韌性研究
    3.1 X80 管母材斷裂韌性試驗(yàn)
    3.2 斷裂韌性測試
    3.3 結(jié)果分析
    3.4 X80 管環(huán)焊縫斷裂韌性研究
        3.4.1 試驗(yàn)測試材料
        3.4.2 環(huán)焊縫三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)取樣
        3.4.3 環(huán)焊縫試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 X80鋼管母材和環(huán)焊縫缺陷的安全評定研究
    4.1 雙判據(jù)方法的發(fā)展
    4.2 雙判據(jù)法原理
    4.3 X80 鋼管母材缺陷失效評估圖建立
        4.3.1 選擇2 失效評估曲線的建立
        4.3.2 選擇3 失效評估曲線的建立
    4.4 X80 管道的環(huán)焊縫缺陷失效評估圖建立
        4.4.1 試驗(yàn)材料來源
        4.4.2 試樣的加工
        4.4.3 拉伸試驗(yàn)及失效評估曲線建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 水壓爆破試驗(yàn)
    5.1 水壓爆破試驗(yàn)前準(zhǔn)備
        5.1.1 管段處理
        5.1.2 加裝鋼質(zhì)環(huán)氧套筒修補(bǔ)管道的步驟
        5.1.3 應(yīng)變片的貼制方案
    5.2 試驗(yàn)過程
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 鋼質(zhì)環(huán)氧套筒的環(huán)氧樹脂層最佳厚度研究
    6.1 有限元分析
    6.2 模型參數(shù)
    6.3 應(yīng)力校核
        6.3.1 未修復(fù)管道含缺陷環(huán)焊縫應(yīng)力校核
        6.3.2 鋼質(zhì)環(huán)氧套筒修復(fù)情況下結(jié)構(gòu)應(yīng)力校核
    6.4 環(huán)氧層最佳厚度研究
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
攻讀學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3836076