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熔盐罐罐底角焊缝疲劳可靠性评估方法及应用
1
作者
俞兵
胡海军
+2 位作者
谢国山
李涌泉
李秀峰
《西安交通大学学报》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期215-224,共10页
为了准确评估熔盐罐罐底角焊缝服役过程中的疲劳可靠性,将应力影响因素和疲劳模型参数随机化,提出了一种基于应力-强度干涉理论的角焊缝疲劳可靠性评估方法。通过雨流计数法获得典型的熔盐液位变化幅值并统计其出现频率;建立了真实尺寸...
为了准确评估熔盐罐罐底角焊缝服役过程中的疲劳可靠性,将应力影响因素和疲劳模型参数随机化,提出了一种基于应力-强度干涉理论的角焊缝疲劳可靠性评估方法。通过雨流计数法获得典型的熔盐液位变化幅值并统计其出现频率;建立了真实尺寸的角焊缝数值模型并获得其应力分布;基于角焊缝尺寸、载荷等应力影响因素的正态分布模型,应用拉丁超立方抽样方法对其抽样统计,从而获得角焊缝焊趾处等效结构应力的分布模型;对ASME BPVC.Ⅷ.2—2023标准中疲劳寿命模型的主应力-寿命曲线参数进行随机化,基于应力-强度干涉理论,建立了角焊缝疲劳可靠性评估模型;对某光热装置低温熔盐罐罐底角焊缝的疲劳可靠性进行实例分析。结果表明:一个季度内熔盐罐液位变化主要有6种典型工况,最大液位波动为1.55~12.39 m;角焊缝最大应力位于其内侧焊趾处,为301.5 MPa;多载荷下角焊缝的疲劳寿命均值为46 a,服役3 a后角焊缝的疲劳失效概率为0.040 6,服役30 a后的失效概率为0.335 9。
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关键词
熔盐罐
角焊缝
应力-强度干涉模型
疲劳可靠性
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职称材料
高含硫天然气脱硫净化装置酸气凝露冲蚀多场交互损伤模拟
2
作者
陈昇
刘忠伟
+7 位作者
吕蓉蓉
苗超
周斯雅
江晶晶
陈锐
黄刚华
何萌
朱丽云
《化工进展》
2025年第8期4754-4771,共18页
高含硫天然气脱硫净化装置酸气急冷塔凝露冲蚀易造成高危介质泄漏并导致非计划停工或安全事故。为揭示其内多介质传热、冷凝、传质、腐蚀多场交互损伤过程,指导工业装置冲蚀损伤早期预测与风险防控,本文采用欧拉-拉格朗日方法,耦入非均...
高含硫天然气脱硫净化装置酸气急冷塔凝露冲蚀易造成高危介质泄漏并导致非计划停工或安全事故。为揭示其内多介质传热、冷凝、传质、腐蚀多场交互损伤过程,指导工业装置冲蚀损伤早期预测与风险防控,本文采用欧拉-拉格朗日方法,耦入非均匀相间曳力模型,加入酸气冷凝相变模型和溶解化学平衡方程,嵌入冲刷与腐蚀速率耦合预测模型,建立了一种酸气凝露冲蚀多场交互损伤模拟方法,并模拟考察了不同液滴相质量分数、气相冷凝速率、液滴大小以及二氧化碳和硫化氢浓度等参数的影响。结果表明:该模拟方法能较好揭示多场交互损伤过程,与工业实测数据对比,预测误差在10%以内;发现影响冲蚀速率的因子与影响权重顺序为:液滴相质量分数>液滴大小>气相冷凝速率>CO_(2)体积分数>H2S体积分数,影响冲蚀减薄位置的因子及影响权重顺序为:液滴相质量分数>液滴大小>气相冷凝速率>CO_(2)体积分数>H2S体积分数。
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关键词
高含硫天然气
酸气
凝露
冲蚀
多场交互
数值模拟
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职称材料
基于CFD模拟的人工神经网络动态溯源模型
3
作者
史天乐
李飞
+2 位作者
陈昇
卢春喜
王维
《化工进展》
2025年第8期4772-4784,共13页
危险气体泄漏事故早期处理不当,可能会引发二次燃爆等次生灾害,因此开发一种快速泄漏源定位的气体溯源方法至关重要。气体溯源是气体扩散的逆问题,在科学研究和工程应用中仍具有挑战性,人工神经网络与溯源定位方案的结合为解决这一反问...
危险气体泄漏事故早期处理不当,可能会引发二次燃爆等次生灾害,因此开发一种快速泄漏源定位的气体溯源方法至关重要。气体溯源是气体扩散的逆问题,在科学研究和工程应用中仍具有挑战性,人工神经网络与溯源定位方案的结合为解决这一反问题提供了一种可行途径,有望实现快速准确的溯源定位。本文基于计算流体动力学模拟结果建立动态气体溯源数据集,搭建了基于传感器数据序列实时预测泄漏源位置的长短期记忆神经网络动态溯源模型,并对模型进行训练和优化。结果表明:基于人工神经网络的动态溯源模型成功实现了对泄漏源的准确预测,预测点与真实泄漏源位置的距离在20m以内,模型的准确率达97.49%。在输入一组序列浓度数据后,可以在0.04737s内预测泄漏源的初步位置,显著快于传统的溯源定位方法。
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关键词
计算流体力学
模拟
神经网络
动态溯源定位模型
反问题
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职称材料
题名
熔盐罐罐底角焊缝疲劳可靠性评估方法及应用
1
作者
俞兵
胡海军
谢国山
李涌泉
李秀峰
机构
西安交通大学化学工程与
技术
学院
中国特种设备检测研究院
国家
市场
监督
管理
总局
技术创新
中心
(
炼油与
化工
装备
风险
防控
)
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期215-224,共10页
基金
国家市场监督管理总局科技计划项目(2022MK200)
中国特检院内部项目(2022key03)。
文摘
为了准确评估熔盐罐罐底角焊缝服役过程中的疲劳可靠性,将应力影响因素和疲劳模型参数随机化,提出了一种基于应力-强度干涉理论的角焊缝疲劳可靠性评估方法。通过雨流计数法获得典型的熔盐液位变化幅值并统计其出现频率;建立了真实尺寸的角焊缝数值模型并获得其应力分布;基于角焊缝尺寸、载荷等应力影响因素的正态分布模型,应用拉丁超立方抽样方法对其抽样统计,从而获得角焊缝焊趾处等效结构应力的分布模型;对ASME BPVC.Ⅷ.2—2023标准中疲劳寿命模型的主应力-寿命曲线参数进行随机化,基于应力-强度干涉理论,建立了角焊缝疲劳可靠性评估模型;对某光热装置低温熔盐罐罐底角焊缝的疲劳可靠性进行实例分析。结果表明:一个季度内熔盐罐液位变化主要有6种典型工况,最大液位波动为1.55~12.39 m;角焊缝最大应力位于其内侧焊趾处,为301.5 MPa;多载荷下角焊缝的疲劳寿命均值为46 a,服役3 a后角焊缝的疲劳失效概率为0.040 6,服役30 a后的失效概率为0.335 9。
关键词
熔盐罐
角焊缝
应力-强度干涉模型
疲劳可靠性
Keywords
molten salt tank
fillet weld
stress-strength interference model
fatigue reliability
分类号
TK513.5 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
高含硫天然气脱硫净化装置酸气凝露冲蚀多场交互损伤模拟
2
作者
陈昇
刘忠伟
吕蓉蓉
苗超
周斯雅
江晶晶
陈锐
黄刚华
何萌
朱丽云
机构
国家
市场
监督
管理
总局
技术创新
中心
(
炼油与
化工
装备
风险
防控
)
出处
《化工进展》
2025年第8期4754-4771,共18页
基金
国家自然科学基金(22208379,U23A20374)。
文摘
高含硫天然气脱硫净化装置酸气急冷塔凝露冲蚀易造成高危介质泄漏并导致非计划停工或安全事故。为揭示其内多介质传热、冷凝、传质、腐蚀多场交互损伤过程,指导工业装置冲蚀损伤早期预测与风险防控,本文采用欧拉-拉格朗日方法,耦入非均匀相间曳力模型,加入酸气冷凝相变模型和溶解化学平衡方程,嵌入冲刷与腐蚀速率耦合预测模型,建立了一种酸气凝露冲蚀多场交互损伤模拟方法,并模拟考察了不同液滴相质量分数、气相冷凝速率、液滴大小以及二氧化碳和硫化氢浓度等参数的影响。结果表明:该模拟方法能较好揭示多场交互损伤过程,与工业实测数据对比,预测误差在10%以内;发现影响冲蚀速率的因子与影响权重顺序为:液滴相质量分数>液滴大小>气相冷凝速率>CO_(2)体积分数>H2S体积分数,影响冲蚀减薄位置的因子及影响权重顺序为:液滴相质量分数>液滴大小>气相冷凝速率>CO_(2)体积分数>H2S体积分数。
关键词
高含硫天然气
酸气
凝露
冲蚀
多场交互
数值模拟
Keywords
high-sulfur natural gas
acid gas
condensation
erosion
multi-field interaction
numerical simulation
分类号
TE986 [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
基于CFD模拟的人工神经网络动态溯源模型
3
作者
史天乐
李飞
陈昇
卢春喜
王维
机构
中国石油大学(北京)化学工程与环境学院
出处
《化工进展》
2025年第8期4772-4784,共13页
基金
国家重点研发计划(2022YFC3004504,2022YFC3902505)
中国科学院先导专项(XDA0490102)
国家自然科学基金(22208379,U23A20374,22161142006,51876212)。
文摘
危险气体泄漏事故早期处理不当,可能会引发二次燃爆等次生灾害,因此开发一种快速泄漏源定位的气体溯源方法至关重要。气体溯源是气体扩散的逆问题,在科学研究和工程应用中仍具有挑战性,人工神经网络与溯源定位方案的结合为解决这一反问题提供了一种可行途径,有望实现快速准确的溯源定位。本文基于计算流体动力学模拟结果建立动态气体溯源数据集,搭建了基于传感器数据序列实时预测泄漏源位置的长短期记忆神经网络动态溯源模型,并对模型进行训练和优化。结果表明:基于人工神经网络的动态溯源模型成功实现了对泄漏源的准确预测,预测点与真实泄漏源位置的距离在20m以内,模型的准确率达97.49%。在输入一组序列浓度数据后,可以在0.04737s内预测泄漏源的初步位置,显著快于传统的溯源定位方法。
关键词
计算流体力学
模拟
神经网络
动态溯源定位模型
反问题
Keywords
CFD
simulation
neural network
dynamic source localization model
inverse problem
分类号
TQ021.1 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
熔盐罐罐底角焊缝疲劳可靠性评估方法及应用
俞兵
胡海军
谢国山
李涌泉
李秀峰
《西安交通大学学报》
EI
CAS
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高含硫天然气脱硫净化装置酸气凝露冲蚀多场交互损伤模拟
陈昇
刘忠伟
吕蓉蓉
苗超
周斯雅
江晶晶
陈锐
黄刚华
何萌
朱丽云
《化工进展》
2025
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于CFD模拟的人工神经网络动态溯源模型
史天乐
李飞
陈昇
卢春喜
王维
《化工进展》
2025
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职称材料
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