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±800 kV高压直流接地电流对埋地管道的干扰
1
作者 赵书华 卢小蝶 +1 位作者 黎少飞 饶永超 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期99-105,共7页
基于COMSOL软件建立了±800 kV高压直流接地电流对埋地管道干扰模型,研究接地电流对埋地管道的干扰规律,详细分析了管道最小防护距离的影响因素。结果表明:管道长度、管道防腐涂层类型、土壤电导率对受到高压直流接地电流干扰的管... 基于COMSOL软件建立了±800 kV高压直流接地电流对埋地管道干扰模型,研究接地电流对埋地管道的干扰规律,详细分析了管道最小防护距离的影响因素。结果表明:管道长度、管道防腐涂层类型、土壤电导率对受到高压直流接地电流干扰的管道影响较大。管道越长,管道防腐涂层电导率越大,土壤电导率越小,管道的最小防护距离越大,其受到的干扰越大。当管道长度达到或超过600 km时,管道受到的干扰程度趋于稳定;管道常用的3PE、环氧粉末、石油沥青3种防腐涂层中,3PE防腐涂层管道最小防护距离最小,其受到的干扰程度最小;在多层土壤结构中,管道最小防护距离的影响主要由电导率最小的一层土壤决定,可将电导率最小的一层土壤的电导率视为整体土壤的电导率来考虑。 展开更多
关键词 高压直流 油气管道 电流干扰 最小防护距离 数值模拟
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缺陷边界形态对超声内检测信号反演的影响分析
2
作者 蔡亮学 张欢 +2 位作者 刘琴 黄佳琪 徐广丽 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第11期41-48,共8页
为分析超声内检测中不同形态的管道缺陷边界对回波信号反演的影响,通过超声内检测装置实验,获得具备不同边界形态的缺陷检测数据,进而对体积型管道外壁面缺陷的边界进行反演分析。研究探头不同空间姿态、平面边界和弧形边界的不同坡度... 为分析超声内检测中不同形态的管道缺陷边界对回波信号反演的影响,通过超声内检测装置实验,获得具备不同边界形态的缺陷检测数据,进而对体积型管道外壁面缺陷的边界进行反演分析。研究探头不同空间姿态、平面边界和弧形边界的不同坡度、缺陷面积占探头圆形覆盖域比例等因素对回波波形的影响规律,建立不同边界形态下的回波幅值比与缺陷面积占比之间的关联曲线。研究结果表明:标准状态下的关联曲线呈单调递增趋势;缺陷边界形态的变化会导致关联曲线失去单调性,且弧形边界的影响显著高于平面边界。研究结果可为管道体积型缺陷的精确识别与量化分析提供参考。 展开更多
关键词 管道 超声内检测 体积型缺陷 边界 幅值比
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基于低约束试件的X80环焊缝断裂韧性测试研究
3
作者 任伟 帅健 帅义 《石油机械》 北大核心 2025年第1期125-134,共10页
当前国际通用的断裂韧性测试标准测得的断裂韧性严重低估了管道环焊接头抗断裂的能力,致使断裂评价偏于保守。为此,开展了管道环焊接头断裂韧性测试研究,分别采用卸载柔度法、规则化法以及改进的规则化法,针对基于单边缺口拉伸试件的X8... 当前国际通用的断裂韧性测试标准测得的断裂韧性严重低估了管道环焊接头抗断裂的能力,致使断裂评价偏于保守。为此,开展了管道环焊接头断裂韧性测试研究,分别采用卸载柔度法、规则化法以及改进的规则化法,针对基于单边缺口拉伸试件的X80管道环焊接头,改变试件裂纹长度以及侧槽深度,测试其断裂韧性,并对比分析了测试结果。分析结果表明:实际测量得到的裂纹扩展量与通过卸载柔度法计算出来的裂纹扩展量之间的误差最大为3.85%;改进的规则化方法可以准确获取管道环焊缝的断裂韧性,可以作为卸载柔度法的一种替代方法;随着裂纹长度的增加,X80环焊接头的断裂韧性逐渐下降。所得结论可为管道环焊接头断裂韧性测试及安全评价提供理论指导及技术支持。 展开更多
关键词 高钢级管道 环焊接头 断裂韧性 SENT试件 J积分阻力曲线
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不同曲率半径弯管的缺陷检测研究及周向损伤定位
4
作者 唐东林 梁君吉 +2 位作者 游东潘 覃超 饶胜 《石油机械》 北大核心 2025年第8期125-132,共8页
为了完善对多种管道结构的缺陷检测方法,针对不同曲率半径下的弯管缺陷检测展开研究。从超声导波在空管中的传播理论出发,绘制了0~100 kHz范围内的频散曲线,分析了L(0,2)模态导波在弯头处的模态转换情况,得出损伤回波中包含F(1,1)模态和... 为了完善对多种管道结构的缺陷检测方法,针对不同曲率半径下的弯管缺陷检测展开研究。从超声导波在空管中的传播理论出发,绘制了0~100 kHz范围内的频散曲线,分析了L(0,2)模态导波在弯头处的模态转换情况,得出损伤回波中包含F(1,1)模态和L(0,2)模态,并根据两者在传播速度上的区别对L(0,2)模态回波进行了提取。建立了仿真模型,研究不同曲率半径的弯管上不同位置的缺陷检测效果。研究结果表明:弯管拱腹和两侧处损伤反射回波较弱,缺陷检测难度最大;拱背处会发生能量聚集,缺陷检测较为易行。曲率半径较小的弯管拱腹和拱背处的缺陷对导波都有较高的反射系数,检测效果好;曲率半径较大的弯管则只针对拱背处缺陷有较好的检测效果。基于以上结论,在不同曲率半径的弯管中设置了多种宽度的损伤,提出了一种基于导波在弯管内传播特性的区间最大值法,实现了弯管处的损伤周向定位。所得结果可为弯管的缺陷检测及周向损伤定位提供技术支撑。 展开更多
关键词 弯管缺陷检测 周向损伤定位 超声导波 曲率半径 模态转换 供背 区间最大值法
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含凹陷厚壁深海管道压溃失效模式和压溃压力预测方法 被引量：1
5
作者 侯富恒 陈严飞 +4 位作者 贾鲁生 张琦 吴祖明 刘宇 王春莎 《船海工程》 北大核心 2025年第1期140-145,共6页
明确含凹陷深海管道的压溃失效规律,准确预测其压溃压力显得尤为重要。文中采用非线性有限元方法,考虑球形压头和楔形压头引发的凹陷形状的影响,对凹陷管道压溃失效进行参数敏感性分析,提出将凹陷最深处的椭圆度作为描述凹陷缺陷严重程... 明确含凹陷深海管道的压溃失效规律,准确预测其压溃压力显得尤为重要。文中采用非线性有限元方法,考虑球形压头和楔形压头引发的凹陷形状的影响,对凹陷管道压溃失效进行参数敏感性分析,提出将凹陷最深处的椭圆度作为描述凹陷缺陷严重程度的控制参数,得到径厚比和椭圆度等参数对压溃失效模式和压溃压力的影响规律。通过回归分析得到凹陷厚壁深海管道压溃压力的计算公式,可以为含凹陷深海管道的完整性评价提供参考。 展开更多
关键词 深海管道 凹陷 椭圆度 压溃失效 完整性评价
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基于改进的YOLOv5焊缝表面缺陷检测算法 被引量：1
6
作者 徐向前 李星 张永安 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期98-106,共9页
为解决当前检测技术中存在的准确性和时效性较低的问题,提出了一种改进的YOLOv5焊缝表面缺陷检测模型,在其Neck层加入自注意力机制CoTNet,有效减少特征点之间的冗余信息,加速模型的训练,引入BiFPN加权双向特征金字塔网络结构,加强对缺... 为解决当前检测技术中存在的准确性和时效性较低的问题,提出了一种改进的YOLOv5焊缝表面缺陷检测模型,在其Neck层加入自注意力机制CoTNet,有效减少特征点之间的冗余信息,加速模型的训练,引入BiFPN加权双向特征金字塔网络结构,加强对缺陷特征信息的融合,从而提高模型的检测性能。在自建全新的焊缝缺陷数据集上,通过消融实验对比分析改进的YOLOv5模型的检测性能,其中mAP@0.5比原YOLOv5模型提高了8.2%;通过与当前主流检测模型对比分析发现,改进的YOLOv5模型的mAP@0.5值比Faster-RCNN高8.5%,比SSD网络模型高22.3%,满足管道表面焊接缺陷的检测要求。 展开更多
关键词 焊接缺陷检测 目标识别 YOLOv5 自注意力机制 BiFPN
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天然气管网动态等效电路模型及其在电-气耦合系统动态仿真中的应用
7
作者 宋瑞凯 杜松怀 +3 位作者 夏越 陈颖 苏娟 方旺 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期890-902,I0036,I0037,共15页
随着电力和天然气系统之间的相互依赖性越来越强,有必要对电-气耦合系统进行综合分析。该文提出了一种基于电路类比的天然气管网动态建模方法,在电力系统仿真软件中构建了天然气网络动态仿真模型。首先,利用差分近似将描述天然气管道动... 随着电力和天然气系统之间的相互依赖性越来越强,有必要对电-气耦合系统进行综合分析。该文提出了一种基于电路类比的天然气管网动态建模方法,在电力系统仿真软件中构建了天然气网络动态仿真模型。首先,利用差分近似将描述天然气管道动态特性的偏微分方程转换为常微分方程,通过将气动量类比为电气量,建立了考虑流体阻力时变且具有恒阻抗参数的天然气管道等效电路模型。然后,依据调节阀的调压与截流特性构建了恒阻抗等效电路模型,并有效地利用该模型模拟了调节阀在管道中的调节特性。最后,以单轴燃气轮机为能量转换元件构建了电-气耦合系统,并深入分析了天然气网络与电力系统之间的动态交互影响。仿真结果表明,该文所提出的等效电路模型具有较高的准确性,具有恒定阻抗参数的模型有效提升了仿真效率。天然气网络中的负荷波动或调节阀误动作会导致燃气轮机输出功率不稳定进而对电网侧产生影响,同时,燃气轮机的输出功率的调整也会对天然气网络中的流量和压力分布产生影响。 展开更多
关键词 电-气耦合系统 天然气管道 调节阀 等效电路 恒定阻抗参数
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液固流异径管弯管连接管路冲蚀磨损研究
8
作者 张子龙 周鸿翔 +3 位作者 王进卿 杨懿 胡斌 梁晓瑜 《石油机械》 北大核心 2025年第3期123-131,共9页
长输油气管道由多种管道部件组成,但是对于管道部件连接管路的冲蚀磨损研究较少。为此,建立2种异径管弯管连接管路数值计算模型,利用CFD研究液固两相流中异径管弯管连接管路的冲蚀磨损特性;通过对比研究颗粒直径、流速、颗粒质量流量和... 长输油气管道由多种管道部件组成,但是对于管道部件连接管路的冲蚀磨损研究较少。为此,建立2种异径管弯管连接管路数值计算模型,利用CFD研究液固两相流中异径管弯管连接管路的冲蚀磨损特性;通过对比研究颗粒直径、流速、颗粒质量流量和异径管弯管间连接距离对2种连接管路冲蚀磨损的影响规律。分析结果表明:异径管变径区域存在的压差加速流体流动,造成更严重的冲蚀磨损和流动分离现象;连接管路最大冲蚀速率随着颗粒直径、流速和颗粒质量流量的增大而增大;高流速和稀疏液固流情况下推荐偏心异径管,极稀疏液固流推荐同心异径管;2种异径管的最大冲蚀速率对连接距离的改变都不敏感。研究结论可为管道安全运行及抗冲蚀优化工作提供技术参考。 展开更多
关键词 油气管道 异径管 弯管 液固两相流 冲蚀磨损 数值模拟
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天然气水合物井下螺旋-旋流耦合分离除砂器结构优化
9
作者 唐洋 谢娜 +2 位作者 何玉发 李泽良 王国荣 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1184-1197,共14页
为解决天然气水合物在开采过程中泥砂无法有效分离、回填,导致回收管路堵塞、储层坍塌的问题,本文提出一种井下螺旋-旋流耦合原位分离器结构。采用CFD数值模拟的方法对分离器关键结构参数进行单因素分析,通过正交试验对结构进行优化。... 为解决天然气水合物在开采过程中泥砂无法有效分离、回填,导致回收管路堵塞、储层坍塌的问题,本文提出一种井下螺旋-旋流耦合原位分离器结构。采用CFD数值模拟的方法对分离器关键结构参数进行单因素分析,通过正交试验对结构进行优化。仿真结果表明:最大除砂效率为89.55%;在关键结构中,入口螺旋角度是泥砂是否能被有效分离的主要影响因素;最优的结构参数是入口数量为6个、螺旋流道结构为圆角形截面、螺旋流道的流域数量为2道、溢流管深度为100mm,涡流导流板与溢流管底端之间的距离为28mm;室内试验的最大除砂效率为84.46%,与数值模拟的最大除砂效率相对误差为6.03%,证明提出的螺旋-旋流器耦合分离器在天然气水合物井下开采分离除砂中具有良好的性能。 展开更多
关键词 天然气水合物 井下分离器 计算流体力学 数值模拟 优化设计 除砂效率
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含划痕-凹陷组合缺陷管道屈曲失稳机理及极限承载能力研究
10
作者 张俊杰 曹胜 +6 位作者 王俊强 帅义 周翰宸 田野 张晓兵 任运波 卢泓方 《压力容器》 北大核心 2025年第4期56-63,共8页
为研究含划痕-凹陷组合缺陷管道的弯曲失效规律,基于非线性有限元分析方法,建立含划痕-凹陷组合缺陷管道屈曲失效数值模型,通过计算分析不同参数对含划痕-凹陷组合缺陷管道极限弯矩承载能力的敏感性,揭示组合缺陷管道屈曲失稳机理。研... 为研究含划痕-凹陷组合缺陷管道的弯曲失效规律,基于非线性有限元分析方法,建立含划痕-凹陷组合缺陷管道屈曲失效数值模型,通过计算分析不同参数对含划痕-凹陷组合缺陷管道极限弯矩承载能力的敏感性,揭示组合缺陷管道屈曲失稳机理。研究结果表明,随着凹陷深度的增加,管道屈曲临界弯矩逐渐减小;管道屈曲临界弯矩随着管径和壁厚的增大而增大;内压的增大在一定程度上能够提高管道的屈曲临界弯矩,但当内压增大到一定程度时,管道屈曲临界弯矩将会减小;划痕的长度是影响管道承载能力的主控因素,随着划痕长度的增加,对管道极限弯矩承载能力的削弱效果越明显。研究结果可为含划痕-凹陷组合缺陷管道的完整性评价提供科学依据。 展开更多
关键词 凹陷-划痕组合缺陷 管道 屈曲失稳 有限元分析 完整性评价
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输氢管道焊接接头及缺陷处氢扩散机制的仿真模拟研究
11
作者 张树坤 王志坤 +1 位作者 吕加华 宋卫臣 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期225-230,共6页
通过详细的模拟分析,研究了X80钢焊接接头中的氢扩散特性及其与温度的关系。研究表明,氢原子的扩散速率随温度升高而增加,25℃时为0.002 mg·L^(−1)·h^(−1),500℃时达0.015 mg·L^(−1)·h^(−1)。焊缝区氢浓度远高于基... 通过详细的模拟分析,研究了X80钢焊接接头中的氢扩散特性及其与温度的关系。研究表明,氢原子的扩散速率随温度升高而增加,25℃时为0.002 mg·L^(−1)·h^(−1),500℃时达0.015 mg·L^(−1)·h^(−1)。焊缝区氢浓度远高于基体,温度管理至关重要。氢扩散还受微观结构影响,高浓度下扩散速度显著加快,如氢浓度从10 mg/L到3000 mg/L时,扩散时间由350 h减至27 h。高压输氢管道设计需考虑焊缝微观结构和氢管理。裂纹或气孔中氢压引发的应力变化促进氢扩散,裂纹尖端氢浓度高,与残余应力分布一致。研究结果为高压输氢管道设计和运行中的温度管理和结构完整性提供了重要见解。 展开更多
关键词 氢扩散 焊接接头 缺陷 ABAQUS X80钢
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管道内检测器驱动皮碗磨损行为演化规律研究
12
作者 周发戚 张野 +5 位作者 刘畅 井德强 王泉生 张晓明 王瑜 陈金忠 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期79-87,共9页
在油气管道长距离内检测作业中,检测器驱动皮碗的磨损会导致其偏离管道轴线,进而影响检测结果的准确性。驱动皮碗的磨损行为本质上是高分子聚氨酯橡胶的过盈接触偏心磨损,与传统磨损不同,其接触应力、磨损率和磨损量之间存在复杂的多元... 在油气管道长距离内检测作业中,检测器驱动皮碗的磨损会导致其偏离管道轴线,进而影响检测结果的准确性。驱动皮碗的磨损行为本质上是高分子聚氨酯橡胶的过盈接触偏心磨损,与传统磨损不同,其接触应力、磨损率和磨损量之间存在复杂的多元耦合关系。为探究驱动皮碗磨损行为变化规律,通过自行设计的聚氨酯材料磨损实验,获取磨损率与接触应力的关联模型,并基于该关联关系对经典Archard模型进行修正;利用Umeshmotion模块的二次开发功能建立驱动皮碗磨损过程的三维仿真模型,将修正模型写入子程序,模拟磨损特征参数和工况参数的动态变化过程,分析驱动皮碗的磨损变化规律。研究结果表明:皮碗的磨损过程可分为剧烈磨损、重度磨损、中度磨损和轻度磨损4个阶段,随着运行距离的增加,皮碗表面的接触应力与磨损率呈现指数变化规律;不同过盈量皮碗的初始接触位置和表面接触应力存在差异,进而影响其磨损率和磨损量;选用过盈量较大的皮碗可提高其耐磨性和使用寿命;在相同过盈工况下,硬度较高的皮碗随着运行距离的增加,其密封性能下降,因此不宜选用硬度过高的皮碗。研究结果为检测器驱动皮碗的结构设计和内检测作业的风险评估提供了理论指导。 展开更多
关键词 检测器驱动皮碗 聚氨酯橡胶 过盈接触 磨损率 磨损模型
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基于离线模型法的多批次输油管道在线水力计算
13
作者 李苗 赵伟 +4 位作者 刘春颖 杜渐 李凌波 廖绮 梁永图 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期122-132,共11页
针对多批次输油管道油品物性多变、管道水力状态随批次运移情况频繁发生变化、管道仪表存在周期性检修及故障等导致管道在线仿真实施难度大的问题,提出了一种基于离线模型法的输油管道在线水力计算方法。在历史校准数据的基础上,提出采... 针对多批次输油管道油品物性多变、管道水力状态随批次运移情况频繁发生变化、管道仪表存在周期性检修及故障等导致管道在线仿真实施难度大的问题,提出了一种基于离线模型法的输油管道在线水力计算方法。在历史校准数据的基础上,提出采用单步校准的方式更新油品水力计算参数,根据模型计算误差动态选择输油管道模型控制边界,模型计算速度快,实施简单,能够在一定程度上排除故障仪表及数据异常对模型计算精度的影响。基于华南成品油管道运行数据对该方法进行了测试,对于不同数据异常场景,方法都具有较好的适应性,平均计算精度在95%以上。结果表明:提出的输油管道在线水力计算方法,能够实现起伏地形下的管道沿线参数的实时监测,防止高点拉空、低点超压,预测水击危害,能够有效保障成品油管道的安全、高效运行。 展开更多
关键词 输油管道 多批次输送 在线仿真 参数辨识
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磁记忆PE全包覆抽油杆SVM应力预测研究 被引量：3
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作者 周先军 彭煜轩 +3 位作者 刘瑾 刘延峰 杨勇 王瑞琦 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期108-113,共6页
为探测PE全包覆防腐层抽油杆的应力区域,解决抽油杆状态评估中的技术难点。采集预制点腐蚀、面腐蚀和沟槽腐蚀的PE全包覆防腐层抽油杆的磁记忆信号,并用支持向量机(SVM)研究信号特征值与缺陷应力值,以及应力状态之间的关系,建立应力状... 为探测PE全包覆防腐层抽油杆的应力区域,解决抽油杆状态评估中的技术难点。采集预制点腐蚀、面腐蚀和沟槽腐蚀的PE全包覆防腐层抽油杆的磁记忆信号,并用支持向量机(SVM)研究信号特征值与缺陷应力值,以及应力状态之间的关系,建立应力状态预测模型,引入粒子群优化算法优化SVM模型参数。通过优化,用该模型预测抽油杆应力状态的平均误差仅为3.638%。结果表明:基于粒子群优化算法和7种磁记忆信号特征量建立的支持向量机模型准确率较高,适用于PE全包覆防腐层抽油杆的应力状态预测。 展开更多
关键词 PE全包覆防腐层抽油杆 支持向量机 金属磁记忆 信号特征量 粒子群优化
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新旧输油管道材料力学性能对比研究 被引量：1
15
作者 曹宇光 薛世峰 仝兴华 《压力容器》 北大核心 2008年第3期14-17,26,共5页
管道在经过长期服役以后,对其整体强度的变化情况进行分析研究是管道研究领域的一个重要课题。管道整体强度的降低涉及到诸多方面原因,其中在内外荷载、环境腐蚀等的共同作用下,其材料的力学性能会发生变化,强度降低是很重要的一个方面... 管道在经过长期服役以后,对其整体强度的变化情况进行分析研究是管道研究领域的一个重要课题。管道整体强度的降低涉及到诸多方面原因,其中在内外荷载、环境腐蚀等的共同作用下,其材料的力学性能会发生变化,强度降低是很重要的一个方面。因此对长期服役管道材料进行力学性能研究显得十分迫切。通过对材质均为16Mn,分别截取服役近30年的某管线与尚未投入使用的新管线的管道材料,进行拉伸、冲击、疲劳等试验,比较分析了两种材料的屈服极限、强度极限、冲击韧性等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期服役后其强度无明显降低。 展开更多
关键词 管道强度 屈服极限 强度极限 冲击韧性
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胺液循环泵管道振动特性分析及减振研究 被引量：1
16
作者 王洪 魏志刚 +2 位作者 袭文 党鹏飞 杨铮鑫 《机电工程》 北大核心 2025年第2期397-406,共10页
针对某石化公司气柜瓦斯脱硫装置管线异常振动问题,对该装置富胺液循环泵出口管线进行了研究。首先,建立了管道模态分析及颗粒阻尼器减振原理的理论模型;然后,利用ANSYS建立了管道数值模型,进行了流场仿真分析,并对管道进行了模态试验... 针对某石化公司气柜瓦斯脱硫装置管线异常振动问题,对该装置富胺液循环泵出口管线进行了研究。首先,建立了管道模态分析及颗粒阻尼器减振原理的理论模型;然后,利用ANSYS建立了管道数值模型,进行了流场仿真分析,并对管道进行了模态试验及振动测试,验证了模型的准确性;最后,利用EDEM离散元分析软件进行了仿真及现场试验,探究了不同填充率颗粒阻尼器的减振效果。研究结果表明:管道异常振动的主要原因是流体压力脉动激励频率接近管道固有频率,同时管道弯头处易受到共振产生的交变应力作用,造成其结构疲劳破坏;不同填充率的颗粒阻尼器均能有效降低管道振幅,其中70%填充率减振效果最优;与传统的减振方法相比,颗粒阻尼减振技术具有减振频带宽、适用性强等特点,在管道适当位置安装颗粒阻尼器,能有效降低管道振动,保障设备安全运行。 展开更多
关键词 富胺液循环泵 机械振动 管道模态分析 流场仿真分析 流固耦合 阻尼减振 颗粒阻尼器 EDEM离散元分析软件
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含缺陷非粘结柔性软管抗拉铠装层轴向压缩力学性能研究 被引量：1
17
作者 陈严飞 向涛 +5 位作者 何明畅 刘宇 刘瑞昊 钟榕锋 王鑫 江楠 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期645-655,共11页
非粘结柔性软管作为海洋油气田与海上平台连接的重要枢纽,在海洋生产中起着至关重要的作用。抗拉铠装层作为柔性软管的主要承载部件之一,一旦出现失效将对管道系统的完整性产生威胁。因此,明确各类缺陷对抗拉铠装层力学性能的影响机理,... 非粘结柔性软管作为海洋油气田与海上平台连接的重要枢纽,在海洋生产中起着至关重要的作用。抗拉铠装层作为柔性软管的主要承载部件之一,一旦出现失效将对管道系统的完整性产生威胁。因此,明确各类缺陷对抗拉铠装层力学性能的影响机理,并研究抗拉铠装层力学行为规律具有重要的理论意义和工程实用价值。本文采用数值模拟方法,研究含缺陷非粘结柔性软管抗拉铠装层的轴向压缩性能,建立五层非粘结柔性软管轴向压缩有限元模型,分别研究非金属层缺陷尺寸、层间摩擦系数和钢带断裂三种因素对柔性软管轴向压缩刚度和临界屈曲载荷的影响规律。研究结果表明,环空含水率上升引发的摩擦系数减小会显著降低临界屈曲载荷,非金属层缺陷和钢带断裂会显著降低轴向压缩刚度和临界屈曲载荷,因此,在工程中应重点关注环空含水率和各层结构完整性。上述结果可为柔性软管设计和完整性管理提供一定参考。 展开更多
关键词 非粘结柔性软管 失效 抗拉铠装层 屈曲 断裂 缺陷
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横坡敷设管道力学响应规律研究
18
作者 韩雪龙 魏凯 +4 位作者 李玉坤 徐国庆 席有强 郭永 周鹏 《石油机械》 北大核心 2025年第2期126-136,共11页
山体滑坡是威胁油气管道安全运行的常见地质灾害之一。横坡敷设的管道最易受到滑坡影响发生破坏,研究滑坡作用下埋地管道的力学响应极为重要。基于弹性地基梁理论,考虑管道变形非线性和土体抗力物理非线性,建立横坡敷设管道力学模型,推... 山体滑坡是威胁油气管道安全运行的常见地质灾害之一。横坡敷设的管道最易受到滑坡影响发生破坏,研究滑坡作用下埋地管道的力学响应极为重要。基于弹性地基梁理论,考虑管道变形非线性和土体抗力物理非线性,建立横坡敷设管道力学模型,推导管道挠度、轴向应力及Mises应力解析表达式,并对工程算例进行分析,得到管道的力学响应规律。通过ABAQUS软件建立山体和管道的三维有限元模型,对比分析仿真结果和理论结果,验证了理论模型的可靠性。在此基础上,考虑并分析了坡面凹凸程度对管道力学响应规律的影响。研究结果表明:滑坡区域内横坡敷设管道在主滑面处挠度最大,处在滑坡边界附近和主滑面的管道易发生破坏;坡面凹陷程度的增加会使管道挠度和Mises应力的峰值先减小再增大;凸起坡面内横坡敷设管道产生的最大挠度和受到的峰值Mises应力较平面坡体更小,敷设埋地管道时应尽可能避开凹陷区域。根据坡面凹凸程度对管道力学响应规律的影响,对所建立的理论模型引入形状修正公式,建立了考虑坡面形状的Mises应力计算表达式。研究结果可为管道安全运行和维护提供理论依据。 展开更多
关键词 山地管道 横坡敷设 力学响应规律 凹凸程度 挠度 山体坡面
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基于时间反转法的管道缺陷定位研究
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作者 徐阳 郑鹏 杜国锋 《石油机械》 北大核心 2025年第9期130-138,共9页
正确高效地对管道中关键部位的缺陷进行检测和定位是一个亟待解决的问题。为此,首先对直接导波检测试验得到的管道缺陷轴向位移时程信号,经过匹配追踪去噪后准确定位出管道缺陷的轴向位置;然后建立一个与实际管道几何及材料参数相同的... 正确高效地对管道中关键部位的缺陷进行检测和定位是一个亟待解决的问题。为此,首先对直接导波检测试验得到的管道缺陷轴向位移时程信号,经过匹配追踪去噪后准确定位出管道缺陷的轴向位置;然后建立一个与实际管道几何及材料参数相同的无缺陷有限元参考模型,从轴向位移时程信号中截取出缺陷回波及其转换模态并进行时间反转处理,生成时间反转导波激励信号;在参考模型中重新加载该激励信号,模拟时间反转导波在无缺陷管道中的传播过程,时间反转导波能量将聚焦于圆周截面上原来缺陷所在的中心位置处。通过计算参考模型上缺陷所在位置的轴向位移最大值,这样即可确定管道缺陷的圆周位置。研究结论可为管道缺陷定位提供新思路。 展开更多
关键词 管道 缺陷定位 超声导波 时间反转法 反转导波 压电陶瓷传感器
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缺陷相互作用系数及在管道失效压力评估中的应用
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作者 张力 李国兴 +2 位作者 孙明明 李良琦 王克俭 《人民长江》 北大核心 2025年第5期150-155,共6页
腐蚀造成的金属损失严重威胁着钢质承压管道的完整性。为了准确高效评估具有相邻腐蚀缺陷管道的失效压力,采用相互作用系数量化相邻缺陷间距和缺陷尺寸对内压承载力的影响,并结合相互作用系数计算模型提出了一种相邻缺陷管道失效压力评... 腐蚀造成的金属损失严重威胁着钢质承压管道的完整性。为了准确高效评估具有相邻腐蚀缺陷管道的失效压力,采用相互作用系数量化相邻缺陷间距和缺陷尺寸对内压承载力的影响,并结合相互作用系数计算模型提出了一种相邻缺陷管道失效压力评估的方法,并将该方法应用在管道失效压力的评估中。研究结果表明:相邻缺陷间相互作用主要由缺陷间距、相邻缺陷的最大深度和最小长度决定,提出的评估方法平均预测误差为0.28%。相比于现有群腐蚀管道失效压力评估方法,该评估方法不仅评估步骤简便,且评估精度更高。研究成果可为管道完整性管理和承载力评估提供理论支持。 展开更多
关键词 钢质管道 腐蚀缺陷 内压承载力 相互作用系数 评估方法
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