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长年限多沙河流电站压力钢管泥沙磨损试验与寿命预估研究
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作者 邱巍 彭梁 +4 位作者 严戴志 郑有全 余志顺 刘小兵 张力 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期172-174,193,共4页
针对龚嘴电站运行年限长达50余年,近年检测发现压力钢管因存在泥沙磨损导致管壁厚减薄潜在安全运行的隐患,开展了压力钢管沙水流动数值模拟以及泥沙磨损试验和预测研究,建立泥沙磨损预估数学模型,预估压力钢管寿命。研究表明,龚嘴水电... 针对龚嘴电站运行年限长达50余年,近年检测发现压力钢管因存在泥沙磨损导致管壁厚减薄潜在安全运行的隐患,开展了压力钢管沙水流动数值模拟以及泥沙磨损试验和预测研究,建立泥沙磨损预估数学模型,预估压力钢管寿命。研究表明,龚嘴水电站压力钢管明管段泥沙磨损,在汛期平均泥沙浓度2.5kg/m^(3)条件下,磨损率达1.392×10^(-4)mm/h,在平均泥沙浓度0.63kg/m^(3)条件下,磨损率为3.509×10^(-5)mm/h,若不考虑河流泥沙浓度有逐步增大趋势等其他影响因素的情况,按压力钢管设计要求和年平均泥沙浓度0.63 kg/m^(3)预估,理论上龚嘴水电站压力钢管明管段还能运行19年。但由于压力钢管还可能锈蚀,同时还会遇到河流泥沙浓度剧增的情况,建议要加强对管道系统壁厚的监测和日常维护。 展开更多
关键词 长年限 多沙电站 压力钢管 泥沙磨损试验 寿命预估
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多年磨蚀压力钢管甩负荷应力测试与强度数模分析
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作者 段伟 彭梁 +4 位作者 宋定航 周佳 余志顺 刘小兵 张力 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期129-133,共5页
龚嘴电站运行长达50多年,压力钢管有布置在厂房的明管段,近年检测发现压力钢管因存在磨蚀导致管壁减薄潜在安全运行的危险。开展了水轮机甩负荷的压力钢管应力试验测试和强度数模分析,并研发了压力钢管应力和应变监测系统,该监测系统具... 龚嘴电站运行长达50多年,压力钢管有布置在厂房的明管段,近年检测发现压力钢管因存在磨蚀导致管壁减薄潜在安全运行的危险。开展了水轮机甩负荷的压力钢管应力试验测试和强度数模分析,并研发了压力钢管应力和应变监测系统,该监测系统具备实时监测能力和预报警功能。压力钢管壁厚目前已减薄到28 mm左右,研究表明,在各甩负荷情况,暂不会出现爆管等情况,但如果钢管壁厚减薄到约24 mm后,发生甩负荷时钢管的最大等效应力,将会逼近安全值,建议在因磨损等原因导致钢管壁厚减薄到24 mm左右后,应该加强对管道系统的维护或更换。 展开更多
关键词 混流式水电站 甩负荷 压力钢管 应力监测系统 强度数模
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引水式电站压力钢管爆裂洪水对厂区影响研究
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作者 张晓龙 张法星 +1 位作者 汪振 王辉义 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期1-6,共6页
为研究引水式电站压力钢管发生爆管事故后对厂区建筑物的影响,采用重力相似准则设计了大沫水电站压力钢管爆裂影响区域物理模型,对钢管爆裂事故影响情况开展了系统试验,比较了压力管道局部破裂和完全破裂后爆管水流运动过程的差异,研究... 为研究引水式电站压力钢管发生爆管事故后对厂区建筑物的影响,采用重力相似准则设计了大沫水电站压力钢管爆裂影响区域物理模型,对钢管爆裂事故影响情况开展了系统试验,比较了压力管道局部破裂和完全破裂后爆管水流运动过程的差异,研究了管道完全破裂后不同响应时间和前池水量下爆管水流的水力参数特征。结果表明,压力管道局部破裂与完全破裂时水流流态存在明显差异,对下游建筑物淹没过程和冲击荷载也明显不同。局部破裂时水流沿环向缺口喷出并形成大量散裂水滴覆盖厂房和水处理室,并未对建筑物产生明显冲击荷载;完全破裂后爆管水流直冲下游建筑物,并沿建筑物墙面爬升到较大高度,对建筑物底部产生较大冲击荷载。爆管水流对房屋的最大淹没深度和最大冲击荷载与爆管发生后前池通过压力钢管泄露水量密切相关。爆管事故发生后,缩短响应时间(尽快关闭钢管进口事故闸门),可有效降低各建筑物被淹没的时间。研究结果可为制定引水式水电站压力钢管爆裂事故应急抢修预案提供参考。 展开更多
关键词 引水式电站 压力钢管 爆管 洪水 冲击荷载 灾害防范
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抽水蓄能电站压力钢管及流道金属部件锈腐蚀情况及设计思考
4
作者 张志伟 邹颜泽 +2 位作者 李忠崴 曹哺梁 宋蕊香 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期764-767,共4页
抽水蓄能电站中压力钢管及流道金属部件长期处于水下环境,且受双向水流的频繁作用,容易引发锈蚀和腐蚀问题,导致金属材料破坏并造成巨大经济损失,研究其锈蚀和腐蚀原因,开展相关的防腐防治研究具有重要的实际应用价值。通过调研已建工... 抽水蓄能电站中压力钢管及流道金属部件长期处于水下环境,且受双向水流的频繁作用,容易引发锈蚀和腐蚀问题,导致金属材料破坏并造成巨大经济损失,研究其锈蚀和腐蚀原因,开展相关的防腐防治研究具有重要的实际应用价值。通过调研已建工程的压力钢管及流道中金属部件运行多年的锈蚀、腐蚀现象,总结分析其规律及成因,从运行检修和建筑物设计角度提出了相应的防治建议,供工程参考。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 压力钢管 金属部件 锈腐蚀
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直孔水电站压力钢管制造与安装 被引量:1
5
作者 周红雨 杨忠满 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第6期62-64,共3页
关键词 压力钢管制作 压力钢管安装 直孔水电站
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压力钢管表面凹坑缺陷的安全评定 被引量:13
6
作者 徐尊平 程南璞 +1 位作者 雷斌隆 陈志谦 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期62-64,共3页
基于有限元分析结果,采用国家标准GB/T19624《在用含缺陷压力容器安全评定》,对含表面凹坑缺陷的压力钢管进行了安全评定。根据凹坑缺陷不同的分布状况,分别采用了不同的方法进行评定。当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离在20mm范围内时... 基于有限元分析结果,采用国家标准GB/T19624《在用含缺陷压力容器安全评定》,对含表面凹坑缺陷的压力钢管进行了安全评定。根据凹坑缺陷不同的分布状况,分别采用了不同的方法进行评定。当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离在20mm范围内时,应采用常规评定的方法。结果表明,其对应的评定点落在评定曲线定义的安全范围内。这表明所评定的缺陷是可以接受的。当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离大于20mm时,可采用凹坑评定的方法。两种方法评定结果均表明,压力钢管壁上的表面凹坑缺陷是可以接受的。 展开更多
关键词 压力钢管 凹坑缺陷 失效评定图 安全评定
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加劲环式压力钢管局部稳定性分析的有限柱壳单元法 被引量:8
7
作者 马文亮 刘东常 +1 位作者 刘琰玲 兰文改 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2005年第2期33-35,共3页
采用半解析有限柱壳单元法,分析了水电站加劲环式压力钢管的局部稳定性问题.在分析过程中考虑了初始缝隙和加劲环的影响,建立了圆柱壳单元的刚度矩阵.计算结果可以较好地与经典的理论解及试验结果相吻合,为加劲环式压力钢管局部稳定性... 采用半解析有限柱壳单元法,分析了水电站加劲环式压力钢管的局部稳定性问题.在分析过程中考虑了初始缝隙和加劲环的影响,建立了圆柱壳单元的刚度矩阵.计算结果可以较好地与经典的理论解及试验结果相吻合,为加劲环式压力钢管局部稳定性问题分析提供了一种新的可行方法. 展开更多
关键词 压力钢管 加劲环 局部稳定性 初始缝隙 圆柱壳单元
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某大型水电站取消厂坝间压力钢管伸缩节研究 被引量:7
8
作者 赵德海 董毓新 陈婧 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期496-499,共4页
通过对某大型水电站进行三维有限元计算分析 ,得出了厂坝间垫层管的变位及受力情况 ,为取消厂坝间压力钢管伸缩节提供实际工程论证 ,并提出了取消厂坝间伸缩节后所应采取的有利结构措施和施工过程 。
关键词 组合应力 伸缩节 水电站 压力钢管 厂房
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压力钢管安装焊接过程的变形分析 被引量:5
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作者 陈国新 雷先明 +1 位作者 曾周亮 陈志刚 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第3期41-42,共2页
以三峡水电站引水压力钢管施工现场为实例,研究取消伸缩节后焊接对引水压力钢管施工的影响,分析了两种方案在焊接过程中的变形规律,分别用经验公式和理论计算出两种方案焊接时的横向和纵向收缩量,然后分析收缩量对安装焊接过程的影响,... 以三峡水电站引水压力钢管施工现场为实例,研究取消伸缩节后焊接对引水压力钢管施工的影响,分析了两种方案在焊接过程中的变形规律,分别用经验公式和理论计算出两种方案焊接时的横向和纵向收缩量,然后分析收缩量对安装焊接过程的影响,选择出最佳安装方案。 展开更多
关键词 焊接 压力钢管 变形
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水电站压力钢管水锤压力的统计特征研究 被引量:4
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作者 侯建国 安旭文 +1 位作者 李春霞 何英明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2004年第1期4-7,共4页
针对我国电力行业标准SD144-85《水电站压力钢管设计规范》按结构可靠度理论进行修编的需要,对水电站压力钢管水锤压力的统计特征进行了研究。根据已搜集到的国内外部分水电站压力钢管水锤压力的实测资料,利用数理统计学中的假设检验方... 针对我国电力行业标准SD144-85《水电站压力钢管设计规范》按结构可靠度理论进行修编的需要,对水电站压力钢管水锤压力的统计特征进行了研究。根据已搜集到的国内外部分水电站压力钢管水锤压力的实测资料,利用数理统计学中的假设检验方法进行了统计分析,求得了水锤压力的最优概率分布函数及其统计参数,证明水锤压力的概率分布可用极值Ⅰ型来拟合。这一研究成果不仅为水电站压力钢管的可靠度分析提供了必不可少的基础资料,而且对已建压力钢管的可靠度鉴定与评估也具有重要的实用价值。同时还通过水电站明管可靠度分析的实例,探讨了水锤压力对水电站压力钢管可靠度的影响,得出了对水电站压力钢管设计有重要参考价值的若干结论。 展开更多
关键词 水电站 压力钢管 水锤压力 概率分布模型 统计参数 可靠度
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考虑应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估 被引量:5
11
作者 张伟 张瑾 +1 位作者 杨绿峰 刘敬敏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期82-85,共4页
本文提出了考虑材料应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估方法,该法引入以整体安全系数为评估指标的承载力极限状态方程,依据ASME压力容器管道与规范中考虑应变硬化的钢材本构模型,采用弹塑性分析求解考虑应变硬化后的结构极限承载力... 本文提出了考虑材料应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估方法,该法引入以整体安全系数为评估指标的承载力极限状态方程,依据ASME压力容器管道与规范中考虑应变硬化的钢材本构模型,采用弹塑性分析求解考虑应变硬化后的结构极限承载力和结构整体安全系数,参照国内外压力钢管设计规范拟定了结构整体安全系数限值,形成了可成套应用的结构整体安全评估方法。研究表明,该法可为压力钢管承载力安全评估提供新途径,并可用于优化压力钢管结构设计方案。 展开更多
关键词 水电站压力钢管 整体安全评估 应变硬化 结构极限承载力
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埋藏式压力钢管抗外压稳定性分析 被引量:13
12
作者 梁月英 王建 郑东健 《水电能源科学》 2005年第6期33-35,共3页
在屈曲和稳定性理论的基础上,用线性和非线性有限元法分析均匀外压下埋管的前屈曲和后屈曲临界失稳荷载,并以工程实例研究结构对初始缝隙、几何缺陷的敏感性以及围岩约束作用下钢管的抗外压稳定能力,并与阿姆斯图兹公式进行了分析比较,... 在屈曲和稳定性理论的基础上,用线性和非线性有限元法分析均匀外压下埋管的前屈曲和后屈曲临界失稳荷载,并以工程实例研究结构对初始缝隙、几何缺陷的敏感性以及围岩约束作用下钢管的抗外压稳定能力,并与阿姆斯图兹公式进行了分析比较,得到了更接近实际的稳定性计算结果。 展开更多
关键词 压力钢管 稳定性 前屈曲 后屈曲 临界失稳荷载
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压力钢管爆管对并联调压室水电站瞬变流的影响 被引量:3
13
作者 乔艳伟 周建旭 +2 位作者 结少鹏 张松磊 刘俊平 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第2期57-61,共5页
为了研究水电站压力钢管爆管的特殊水力瞬变特性及其对运行机组的影响,建立压力钢管爆管计算模型,结合设置并联调压室的水电站,开展了明钢管爆管的瞬变流分析,研究了不同爆管特征断面和爆管孔口面积下水力-机械系统的水力参数特征。结... 为了研究水电站压力钢管爆管的特殊水力瞬变特性及其对运行机组的影响,建立压力钢管爆管计算模型,结合设置并联调压室的水电站,开展了明钢管爆管的瞬变流分析,研究了不同爆管特征断面和爆管孔口面积下水力-机械系统的水力参数特征。结果表明:水电站压力钢管爆管的瞬变特性与爆管位置及爆口面积大小密切相关;爆管支路的流量和压力发生剧烈变化,引起机组蜗壳失压、引水调压室漏空等典型事故现象;爆管支路蝶阀的关闭控制和并联调压室的存在,可以有效降低对并联支路和运行机组的影响。 展开更多
关键词 水电站 压力钢管 钢管 爆管 并联调压室 瞬变流
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有限柱壳条元法在埋藏式压力钢管外压稳定分析中的应用 被引量:3
14
作者 刘琰玲 藉东 +2 位作者 刘东常 谢巍 马文亮 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2004年第5期14-16,共3页
采用半解析有限柱壳条元法分析带加劲环的埋藏式压力钢管外压稳定性问题,轴向采用解析函数,周向采用离散的Hermite多项式函数。解析函数与离散的多项式函数相结合的位移模式,不但减小了自由度,提高了计算精度,而且能非常方便的处理可变... 采用半解析有限柱壳条元法分析带加劲环的埋藏式压力钢管外压稳定性问题,轴向采用解析函数,周向采用离散的Hermite多项式函数。解析函数与离散的多项式函数相结合的位移模式,不但减小了自由度,提高了计算精度,而且能非常方便的处理可变的单元宽度模拟周向失稳屈曲波形变化的问题。这种方法与Amstutz方法比较,克服了Amstutz方法不考虑加劲圆环的约束作用及把压力钢管简化成圆环拱的计算。通过算例得出了结构外压失稳的欧拉曲线,验证了半解析有限柱壳条元法的正确性与合理性。 展开更多
关键词 压力钢管 稳定性 屈曲波型 有限条元
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阶跃函数模型在龙江水电站压力钢管监测中的应用 被引量:3
15
作者 李铮 李宏恩 +1 位作者 袁启旺 何勇军 《水电能源科学》 北大核心 2011年第7期97-99,152,共4页
针对金属结构安全是水电站引水系统安全稳定运行的关键问题,监测了云南省龙江水电站引水隧洞压力钢管在施工期及充水试验时钢板的应力情况,综合分析了钢板应力的变化规律,结合施工期及充水试验时钢板应力的变化特点,采用阶跃函数建立了... 针对金属结构安全是水电站引水系统安全稳定运行的关键问题,监测了云南省龙江水电站引水隧洞压力钢管在施工期及充水试验时钢板的应力情况,综合分析了钢板应力的变化规律,结合施工期及充水试验时钢板应力的变化特点,采用阶跃函数建立了钢板应力监控模型,并与传统的统计模型进行比较。结果表明,该模型精度明显优于传统统计模型,可准确反映引水隧洞在施工期及充水试验时压力钢管钢板应力状态,且能通过监控模型分析将安全监测结果与实际工况有机结合,提高了安全监测结果对实际工况的反馈效果。 展开更多
关键词 压力钢管 钢板计 应力监测 阶跃函数 监控模型 龙江水电站
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基于遗传神经算法的压力钢管外压稳定性分析 被引量:2
16
作者 董文胜 党承华 +1 位作者 邓子辰 刘东常 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期304-307,共4页
压力钢管外压稳定性分析是重要而难以解决的问题。用遗传-神经网络模型对压力钢管外压稳定问题进行仿真计算,模型具有神经网络强大的函数逼近功能,同时利用遗传算法克服传统神经网络方法易陷入局部极小点的缺陷。实例仿真结果表明,用实... 压力钢管外压稳定性分析是重要而难以解决的问题。用遗传-神经网络模型对压力钢管外压稳定问题进行仿真计算,模型具有神经网络强大的函数逼近功能,同时利用遗传算法克服传统神经网络方法易陷入局部极小点的缺陷。实例仿真结果表明,用实数编码遗传神经网络模型分析加劲压力钢管的外压稳定性,具有效率高、鲁棒性好的优点,精度满足工程要求。 展开更多
关键词 遗传算法 实数编码 神经网络 压力钢管
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压力钢管加劲环位置的确定 被引量:2
17
作者 李玉河 杨开云 白新理 《隧道建设》 2003年第6期8-9,共2页
对蜗壳与压力钢管连接部位进行了有限元计算 ,分析了在连续运行发电阶段 (EL .2 0 6 .0 0 )的变形与应力。并根据观测和计算结果 。
关键词 蜗壳 压力钢管 连接部位 有限元计算 变形 应力 水利枢纽工程 焊缝 混凝土 发电机组
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压力钢管运行安全监测系统初步设计 被引量:3
18
作者 杨光明 郭军良 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第5期47-51,共5页
水电厂压力钢管运行安全的问题不可忽视。针对目前压力钢管安全监测系统技术不够完善的情况,设计了一种全新的压力钢管实时安全监测系统。分析了当前压力钢管安全监测现状及其存在的问题,明确压力钢管监测系统的设计原则。提出了基于有... 水电厂压力钢管运行安全的问题不可忽视。针对目前压力钢管安全监测系统技术不够完善的情况,设计了一种全新的压力钢管实时安全监测系统。分析了当前压力钢管安全监测现状及其存在的问题,明确压力钢管监测系统的设计原则。提出了基于有线局域网和基于无线网络所构建的2种监测系统结构,并图示其相应系统的组成。从系统的工作原理、功能模块、程序设计方案等方面予以分析,详细介绍了测点布置的选取方法,对压力钢管与伸缩节之间振动响应的传递函数关系作了简要分析,为水电厂压力钢管安全监测工作提供参考。 展开更多
关键词 水电厂 压力钢管 安全运行 监测系统 振动响应 设计方案
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基于ANSYS应力强度因子法的压力钢管安全评估 被引量:3
19
作者 李东明 杜蔚琼 毋新房 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第5期55-60,共6页
基于ANSYS Workbench断裂分析模块,根据某小型水电站压力钢管部分管段纵焊缝未焊透的情况,建立含未焊透缺陷钢管段有限元模型,求解管壁的环向应力,并确定16Mn钢的临界应力强度因子。按照焊缝缺陷特征在管壁建立裂纹的有限元网格,再次计... 基于ANSYS Workbench断裂分析模块,根据某小型水电站压力钢管部分管段纵焊缝未焊透的情况,建立含未焊透缺陷钢管段有限元模型,求解管壁的环向应力,并确定16Mn钢的临界应力强度因子。按照焊缝缺陷特征在管壁建立裂纹的有限元网格,再次计算并提取正常发电工况及水锤工况下钢管缺陷尖点的Ⅰ型应力强度因子。根据临界应力强度因子判断准则,其未焊透缺陷不影响钢管的安全性,在后续检测中未发现缺陷有扩展趋势。 展开更多
关键词 压力钢管 安全评估 未焊透缺陷 ANSYS 有限元 应力强度因子
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压力钢管可靠度分析方法探讨 被引量:2
20
作者 张雪颖 索丽生 《水利水电科技进展》 CSCD 2002年第2期22-24,共3页
考虑荷载的随机性及管壁材料的统计特性 ,从概率角度出发 ,利用改进的一次二阶矩法 ,对水平放置的压力明钢管跨中截面的强度可靠度作了初步探讨 .结果表明 ,安全系数法偏于保守 。
关键词 压力钢管 荷载 水击 可靠度
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