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

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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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基于双场力磁耦合的管道应力检测方法

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作者 田野 陈海艳 +2 位作者 高富超 丁融 王国庆 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第5期617-626,共10页

【目的】随着油气管道运输规模的不断扩大,管道安全检测的重要性日益凸显。管道缺陷处的应力集中是导致裂纹扩展和断裂事故的主要原因,然而现有检测方法难以实现应力的定量化评估。本文提出一种基于双场力磁耦合的管道应力检测方法,结... 【目的】随着油气管道运输规模的不断扩大,管道安全检测的重要性日益凸显。管道缺陷处的应力集中是导致裂纹扩展和断裂事故的主要原因,然而现有检测方法难以实现应力的定量化评估。本文提出一种基于双场力磁耦合的管道应力检测方法,结合管道不同应力状态下J-A模型参数的变化情况,建立了磁应力检测模型;分别确定了不同弹性应力、塑性应变和不同外磁场对磁化强度和磁信号特征的影响。【方法】研究基于磁应力检测原理、J-A模型与磁荷理论,通过分析不同阶段应力和不同外磁场对磁化强度和磁信号的影响,找出不同外磁场和不同阶段应力下磁滞回线和磁化强度的关系及不同应力、不同磁场下轴、径向信号的变化特征。引入比例系数建立双磁场应力检测模型,并建立双磁场法弹、塑性应力检测模型。最后采用实验对该理论进行验证。推导弹性应力与塑性应变阶段的等效磁场强度公式,明确钉扎系数、形状系数及畴壁耦合系数随应力的变化规律。以X80管道钢为试件进行实验,在10~80 kN拉力和0~10 A/m外磁场下进行拉伸实验,测量磁信号特征。【结果】结果显示,不同外磁场与应力裂纹轴向分量磁信号特征均存在峰值,且峰值位置不随外磁场与应力的增加而发生波动。切向峰值随外磁场的增加而增加,与理论计算结果一致。实验结果表明,模型在应力较大时与实测结果高度吻合,误差较小;低应力下因参数拟合偏差存在一定误差,但整体验证了模型的可行性。【结论】在弹性阶段,拉应力使磁滞回线先逆时针后顺时针旋转,弱磁场下磁化强度变化显著,强磁场下应力影响微弱。在塑性阶段,塑性应变降低了磁化曲线斜率,初始磁化曲线和磁滞回线均顺时针旋转,弱磁场下磁化强度变化更为明显。磁化强度与磁信号成比例关系,将强磁信号与磁化强度的比值作为比例系数,该比例系数仅与缺陷尺寸有关,由此建立双磁场检测应力模型。模型计算得到的应力值在应力较大的情况下准确率较高,检测模型具有一定的应力检测能力。本文将双磁场法与J-A理论结合,提出基于比例系数的弹塑性应力分离模型,建立双磁场法弹、塑性应力检测模型,解决了传统方法中缺陷与应力信号混叠的难题。为油气管道缺陷处应力检测提供了高精度、可量化的技术方案,对预防管道事故、保障能源运输安全具有重要意义。 展开更多

关键词 双磁场 力磁耦合 长输油气管道 磁化强度 J-A模型 缺陷 弹性应力 塑性应变

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氢能管道输送技术发展现状与分析 被引量：1

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作者 杨明 李龙冬 +3 位作者 张伟凯 林小飞 曹权 张晓瑞 《现代化工》 北大核心 2025年第5期25-30,36,共7页

氢能的管道输送包括高压气态氢输送和液态氢基能源(液氨或甲醇)输送,管道为新建或利用原有管道改输,已具备一定的发展基础,但仍面临技术与经济的双重挑战。介绍了氢能管道输送的技术分类与技术原理,并给出评价指标,总结了国内外氢能管... 氢能的管道输送包括高压气态氢输送和液态氢基能源(液氨或甲醇)输送,管道为新建或利用原有管道改输,已具备一定的发展基础,但仍面临技术与经济的双重挑战。介绍了氢能管道输送的技术分类与技术原理,并给出评价指标,总结了国内外氢能管道输送的发展现状与趋势,分析了氢能管道输送的关键技术与经济性。氢能管道输送具备一定的技术可行性,将迎来规模化的发展,成为最高效、最经济的氢能大规模长距离输送方式。 展开更多

关键词 管道 氢气 液态氢基能源 关键技术 经济性

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横坡敷设管道力学响应规律研究

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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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地震灾害作用下埋地管道事故统计分析与启示

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作者 帅义 徐春燕 +7 位作者 史鹏宇 胡融睿 范玉然 韩俊艳 任运波 田野 张怡 高唯 《天然气工业》 北大核心 2025年第7期158-167,共10页

随着中国管道系统建设规模的持续扩大,地震灾害对埋地管道安全完整性的威胁日益加剧。地震灾害可能导致埋地管道发生断裂、变形损伤、屈曲失稳等失效破坏,严重时甚至会引发泄漏、燃烧、爆炸等重大事故。为此,系统收集地震灾害引发管道... 随着中国管道系统建设规模的持续扩大,地震灾害对埋地管道安全完整性的威胁日益加剧。地震灾害可能导致埋地管道发生断裂、变形损伤、屈曲失稳等失效破坏,严重时甚至会引发泄漏、燃烧、爆炸等重大事故。为此,系统收集地震灾害引发管道失效的案例,通过广泛收集国内外地震灾害下管道失效案例共55例,总结了地震导致管道失效的主要原因、失效形式及其后果,并从震级、管道类型、失效模式等多个维度进行事故规律的统计,分析了地震作用下埋地管道的失效事故规律,对埋地管道的建设与安全运行具有重要意义。研究结果表明,①国内外由地震引发的管道失效事故数量逐年增多,特别是跨越地震断裂带区域的管道尤其明显;②城市天然气和供水管道系统因其分布集中、路由复杂,在地震中更容易遭受破坏,且常伴随严重的次生灾害发生;③6级及以上地震是管道失效的主要诱因,失效模式以断裂和泄漏为主,占比分别为53.3%、29.0%;④断层位移、地震诱发的滑坡和土壤液化等永久地表变形是引发管道失效的主要原因,其中断层活动占比最大,达到72.8%。结论认为,通过对管道失效案例的统计分析,揭示了地震作用下埋地管道的事故规律及特点,可为埋地管道的抗震设防、管道地震灾害的风险评估以及管道的安全运维提供重要的参考依据。 展开更多

关键词 地震破坏 管道失效 统计分析 破坏机制 失效类型 抗震能力

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基于改进DCGAN的管道缺陷识别方法研究

6

作者 田野 张杰 +2 位作者 陈海艳 高富超 高涛 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第1期89-95,共7页

油气管道定期检测评价是保障能源供应安全的重要手段,漏磁内检测技术是管道完整性评价的主要方法之一。由于管道漏磁检测获得样本数据的成本高昂,需要数据增强的方式对数据集进行有效扩充。为了解决原始漏磁数据增强过程中数据生成质量... 油气管道定期检测评价是保障能源供应安全的重要手段,漏磁内检测技术是管道完整性评价的主要方法之一。由于管道漏磁检测获得样本数据的成本高昂,需要数据增强的方式对数据集进行有效扩充。为了解决原始漏磁数据增强过程中数据生成质量较差的问题,提出了一种改进的深度卷积对抗网络数据增强方法。首先,将原始的漏磁数据经过处理生成漏磁图像,然后将传统的生成对抗网络与深度卷积相结合(DCGAN)并改进,进行数据增强,得到改进后的DCGAN网络。与传统数据增强方法相比,该方法有效地减少了网络训练样本的数量,提高了生成数据的质量。利用该方法进行训练得到的图像与原始漏磁图像按一定比例共同作为数据集带入卷积神经网络CNN中,训练后的管道缺陷识别准确率比仅使用原始图像进行训练后的结果提升了3.9%,有效地提高了管道缺陷识别的准确性。 展开更多

关键词 漏磁内检测 深度卷积对抗网络(DCGAN) 卷积神经网络(CNN) 缺陷识别

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基于AOA-XGBOOST模型的管道缺陷漏磁信号量化研究 被引量：1

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作者 徐鲁帅 董绍华 +3 位作者 陈思雅 魏昊天 孙伟栋 郭永 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期75-81,共7页

为提升管道漏磁检测管道缺陷深度的量化精度,对长输管道外腐蚀状态进行准确把控,搭建管道漏磁信号采集实验平台,开展管道漏磁内检测牵拉实验,提取120组管道内外部缺陷的三轴漏磁信号。建立基于AOA-XGBOOST的管道漏磁检测缺陷深度预测模... 为提升管道漏磁检测管道缺陷深度的量化精度,对长输管道外腐蚀状态进行准确把控,搭建管道漏磁信号采集实验平台,开展管道漏磁内检测牵拉实验,提取120组管道内外部缺陷的三轴漏磁信号。建立基于AOA-XGBOOST的管道漏磁检测缺陷深度预测模型,使用BPNN、SVR、XGBOOST模型作为对照组进行验证计算。研究结果表明:AOA-XGBOOST模型对漏磁内检测信号量化精度具有更好的准确性和优越性,可解决漏磁内检测信号的管道缺陷深度量化难题,有效提升管体状态检测精度。研究结果可为管道漏磁检测信号的智能分析提供技术参考。 展开更多

关键词 油气管道 漏磁检测 缺陷深度量化 机器学习

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基于剩磁技术的管道应力解析方法研究

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作者 田野 陈海艳 +3 位作者 阙永彬 高涛 王国庆 耿浩 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第2期95-102,共8页

油气管道是国家重要的能源基础设施,管道的受力状态是影响管道安全运行的重要因素。对管道应力的有效检测可以预知管道破坏的风险。以铁磁性材料微观磁学理论为基础,建立应力与材料剩磁场之间的数学模型,分析了剩磁与应力之间的对应关系... 油气管道是国家重要的能源基础设施,管道的受力状态是影响管道安全运行的重要因素。对管道应力的有效检测可以预知管道破坏的风险。以铁磁性材料微观磁学理论为基础,建立应力与材料剩磁场之间的数学模型,分析了剩磁与应力之间的对应关系,对不同应力作用下铁磁性材料的剩磁效应进行了解析。通过有限元软件对应力与剩磁之间的关系进行了仿真分析。结果表明,应力与剩磁信号之间具有线性对应关系,铁磁性材料的磁滞回线随应力增大而偏移,在较低应力范围内,剩余磁场强度随应力增大而增大,之后随应力增大呈线性下降趋势,剩磁随应力的变化趋势存在一个反转点。通过对管道材料进行受力拉伸试验,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 应力 剩磁效应 管道 有限元

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D1422mm X80管道基于裂纹驱动力的应变承载能力研究

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作者 李锴 张杰 +3 位作者 吕志阳 王旭 张圣柱 多英全 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S1期114-120,共7页

管道运输是世界范围内石油和天然气运输的主要方式之一。本文研究D1422mm X80管道在裂纹驱动力作用下的应变承载能力。结合管道焊接接头结构特征,构建含缺陷管道的三维有限元分析模型,并分析裂纹几何尺寸、载荷条件、材料性能以及裂纹... 管道运输是世界范围内石油和天然气运输的主要方式之一。本文研究D1422mm X80管道在裂纹驱动力作用下的应变承载能力。结合管道焊接接头结构特征,构建含缺陷管道的三维有限元分析模型,并分析裂纹几何尺寸、载荷条件、材料性能以及裂纹位置对管道极限应变承载能力的影响。研究结果表明:裂纹长度的增加和内压载荷的增大均会降低管道的应变承载能力,且焊缝焊趾裂纹相较于焊缝中心裂纹对管道安全服役的威胁更大。此外,管道应变承载能力随着材料应变硬化指数、焊缝与管道的匹配强度和热区匹配强度的增加而提高。因此在实际工程中,应重点关注焊缝焊趾裂纹的情况,并采取适当的措施提高管道的应变承载能力,以确保管道的安全服役。 展开更多

关键词 应变能力 焊接接头 裂纹驱动力曲线 数值模拟

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基于平衡电磁的管道裂纹内检测技术研究与应用 被引量：2

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作者 田野 陈海艳 +3 位作者 胡江锋 李坤 张杰 许小蓓 《压力容器》 北大核心 2024年第7期63-70,78,共9页

为解决管道裂纹在线检测评价的难题,基于平衡电磁检测的技术原理,建立管道表面电磁场和裂纹仿真计算模型,设计研制了Φ1219 mm管道平衡电磁内检测系统,制作含裂纹标样管并开展了牵拉试验。仿真分析结果表明,管道裂纹引起的电磁场畸变会... 为解决管道裂纹在线检测评价的难题,基于平衡电磁检测的技术原理,建立管道表面电磁场和裂纹仿真计算模型,设计研制了Φ1219 mm管道平衡电磁内检测系统,制作含裂纹标样管并开展了牵拉试验。仿真分析结果表明,管道裂纹引起的电磁场畸变会引起平衡电磁传感器中电压信号的幅值和相位变化,不同角度裂纹产生的信号相位规律不同。对于轴向裂纹,裂纹长度与电压信号峰谷间距正相关;对于环向裂纹,裂纹长度与检测到电压信号的探头数量和探头间距相关;感应电压信号幅值与裂纹角度、埋藏深度、裂纹深度等裂纹形态和位置相关,通过以上特征可以有效实现阈值内全角度裂纹的识别和量化。通过预制含裂纹标样管的牵拉试验和对比分析,验证了平衡电磁内检测系统在2 m/s的检测速度下有较好检测性能的结论,管体及环焊缝裂纹的检出率和量化精度基本满足预期性能指标要求,低速下阈值内裂纹检出率可达91.67%,可信度为90%的条件下,环焊缝裂纹长度量化精度在±10 mm以内、深度精度在±3 mm以内,研究结果可为管道环焊缝裂纹检测提供一个新的解决方案。 展开更多

关键词 平衡电磁技术 管道裂纹 内检测 牵拉试验

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输气管道离心压缩机干气密封气回收策略研究 被引量：1

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作者 杨明 张伟凯 +1 位作者 刘鹏 田望 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S1期73-78,共6页

为探讨经济高效的压缩机干气密封甲烷回收策略,以西气东输管道为研究对象,统计压缩机站场的干气密封甲烷排放量分布特征,确定年泄漏气量范围;在此基础上,建立甲烷回收技术经济评价模型,开展增压回收、引射器回收、自用气发电回收工艺的... 为探讨经济高效的压缩机干气密封甲烷回收策略,以西气东输管道为研究对象,统计压缩机站场的干气密封甲烷排放量分布特征,确定年泄漏气量范围;在此基础上,建立甲烷回收技术经济评价模型,开展增压回收、引射器回收、自用气发电回收工艺的技术经济比选,确定各回收工艺适应的回收气量与压力范围,制定经济合理的干气密封甲烷回收方案。研究结果表明:天然气价格大于1.8元/m^(3)时可采用增压回收工艺;天然气价格为1.2、1.8、2.5元/m^(3)时引射器回收工艺可分别用于年回收气量大于80×10^(4)、50×10^(4)、30×10^(4)m^(3)/a的站场工况;天然气回收量在53.2×10^(4)m^(3)/a以上时采用站内自用气回收工艺的投资回报期限在5 a以内。研究结果可为西气东输沿线压缩机干气密封气回收策略的制定提供参考。 展开更多

关键词 压缩机 干气密封 回收 经济分析

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钠基膨润土防水毯对包裹埋地管道阴极保护的影响

12

作者 李振军 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期111-115,共5页

针刺覆膜法钠基膨润土防水毯具有永久性的防水效果,可减少油气泄漏对环境造成的污染,常应用于穿越环境保护区的管道,但其对所包裹管道的阴极保护影响尚不明确。开展了不同包裹形式下防水毯对管道阴极保护影响的模拟试验,并进行实际应用... 针刺覆膜法钠基膨润土防水毯具有永久性的防水效果,可减少油气泄漏对环境造成的污染,常应用于穿越环境保护区的管道,但其对所包裹管道的阴极保护影响尚不明确。开展了不同包裹形式下防水毯对管道阴极保护影响的模拟试验,并进行实际应用与效果检测,根据检测结果,分析了防水毯对其包裹管道阴极保护屏蔽的关键影响因素。结果表明:防水毯面电阻率很高,为9.1×10^(5)Ω·m^(2),绝缘性强;防渗垫开口结构不存在阴极保护屏蔽,可为防水毯包裹埋地管道阴极保护提供参考。 展开更多

关键词 钠基膨润土防水毯 埋地管道 阴极保护

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基于平衡电磁技术的管道内表面裂纹检测研究

13

作者 田野 张杰 +1 位作者 陈海艳 李坤 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S1期98-105,共8页

为解决长输油气管道内表面裂纹缺陷检测难、效率低等问题,通过分析管道内表面裂纹缺陷的检测机理及互感模型,开发1套基于平衡电磁技术的管道内表面裂纹检测系统,该检测系统包括平衡电磁技术检测传感器、直接数字式频率合成(direct digit... 为解决长输油气管道内表面裂纹缺陷检测难、效率低等问题,通过分析管道内表面裂纹缺陷的检测机理及互感模型,开发1套基于平衡电磁技术的管道内表面裂纹检测系统,该检测系统包括平衡电磁技术检测传感器、直接数字式频率合成(direct digital synthesizer,DDS)信号发生器、功率放大器、多通道高速采集电路、传输电路等。利用该系统对含裂纹缺陷的Φ457管道进行牵拉试验,研究不同尺寸裂纹缺陷对检测信号的影响规律。研究结果表明:检测信号幅值及峰谷间距随周向裂纹宽度的增加而增大;检测信号峰谷间距随轴向裂纹长度增加而增大;检测信号幅值随周向及轴向裂纹深度增加而增大;检测系统对于开口宽度超过0.1 mm,深度大于1.31 mm的裂纹基本上均能有效检测,并且可基于检测信号的分布特征对裂纹角度进行判别,即平衡电磁技术可准确量化裂纹尺寸和区分裂纹角度。研究结果可为管道表面裂纹检测提供新的技术参考方案。 展开更多

关键词 管道内表面裂纹 平衡电磁技术 裂纹检测系统 高速采集电路 牵拉试验 裂纹角度

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氢混燃料旋流预混火焰传递函数的实验研究

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作者 张金锋 胡宏斌 +3 位作者 姜磊 王偲臣 王博涵 罗易洲 《推进技术》 北大核心 2025年第1期115-129,共15页

为测量旋流预混燃烧器的火焰传递函数并探究其火焰动态响应特性,针对声激励下甲烷/空气和甲烷/氢/空气的燃烧特性开展实验研究,掺氢比10%~60%。声激励通过双扬声器施加,频率为20~400 Hz。释热率采用光电倍增管测量火焰自发CH*荧光信号,... 为测量旋流预混燃烧器的火焰传递函数并探究其火焰动态响应特性,针对声激励下甲烷/空气和甲烷/氢/空气的燃烧特性开展实验研究,掺氢比10%~60%。声激励通过双扬声器施加,频率为20~400 Hz。释热率采用光电倍增管测量火焰自发CH*荧光信号,速度脉动采用双麦克风法测量火焰面处空气速度脉动,并在燃烧室下游使用动态压力传感器采集压力脉动信号,采用数码相机记录火焰图像。实验结果表明,燃料掺氢后,火焰形态由扩张的大火焰向聚拢的短火焰过渡变化,低频激励下火焰时均结构被明显改变。不同条件下的火焰传递函数均有高增益峰和低响应谷,且具备低通和带通特性,带通频率为80~200 Hz,相位则保持线性下降。特别地,高掺氢比火焰在更高频率产生了多个高增益峰,体现了掺氢火焰的高不稳定性特征。 展开更多

关键词 声激励 旋流火焰 氢混燃料 燃烧不稳定性 火焰传递函数 火焰动态响应

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基于遗传算法优化Apriori算法的LNG接收站隐患文本数据关联规则挖掘及预警研究

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作者 贺叔滢 郑文培 +4 位作者 田野 龚晓凤 李宏霞 张圣柱 王旭 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第7期114-119,共6页

为解决传统的Apriori算法在参数选择上存在困难的问题,提出1种基于遗传算法优化的Apriori算法。首先,利用Apriori算法挖掘隐患数据中的潜在关联规则;然后,引入遗传算法选择最优的最小支持度和最小置信度,以克服传统Apriori算法在参数选... 为解决传统的Apriori算法在参数选择上存在困难的问题,提出1种基于遗传算法优化的Apriori算法。首先,利用Apriori算法挖掘隐患数据中的潜在关联规则;然后,引入遗传算法选择最优的最小支持度和最小置信度,以克服传统Apriori算法在参数选择上的不足;最后,结合优化后的参数重新挖掘关联规则,并给出预警建议。研究结果表明:遗传算法优化的Apriori算法平均支持度提升6.67%,平均置信度提升27.04%,平均提升度提升7.51%。同时,规则数量从65条减少到44条,有效过滤冗余信息,提高LNG接收站隐患识别的精确度和效率,并优化关联规则挖掘过程。研究结果可为LNG接收站的安全管理提供科学的预警参考和新的工具。 展开更多

关键词 LNG接收站隐患 遗传算法 APRIORI算法 关联规则 隐患预警

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管道环焊缝应力消减与评价方法 被引量：6

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作者 李玉坤 赵赏鑫 +4 位作者 韩天昊 常景龙 彭启凤 杨进川 韩志强 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期170-176,共7页

焊接完成后环焊缝区域产生残余应力,导致管道有效承载能力和安全裕度降低,选择有效的应力消减措施和评价手段对确保焊接管段服役安全有重要工程价值。将超声冲击应力消减技术和矫顽力法应力评价技术在带有环焊缝的X80焊接管段进行应用,... 焊接完成后环焊缝区域产生残余应力,导致管道有效承载能力和安全裕度降低,选择有效的应力消减措施和评价手段对确保焊接管段服役安全有重要工程价值。将超声冲击应力消减技术和矫顽力法应力评价技术在带有环焊缝的X80焊接管段进行应用,对比焊缝区域消减前后显微组织、残余应力、力学性能变化。结果表明:消减前焊趾熔合线处显微组织为层带状分布,消减后晶粒变小,转变为交织分布,晶粒分布更加均匀;焊缝中心矫顽力普遍减小,残余应力由拉应力消减后转变为压应力,应力集中程度降低;力学性能尤其是冲击韧性提高了13%~21%,拉伸力学性能变化较小;经过超声冲击的服役管道环焊缝处应力水平显著降低;超声冲击和矫顽力法是油气管道环焊缝焊后应力消减及评价的有效手段。 展开更多

关键词 超声冲击法 矫顽力法 残余应力 力学性能 显微组织

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旋风管导叶优化与分离效率预测模型

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作者 丁昊鹏 古自强 +5 位作者 闫凤林 钱苏 杨昊 孙苒博 吴小林 陈锋 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第2期382-393,共12页

旋风分离器是可以长周期大规模应用的气-固分离设备,长输管道中对旋风分离器分离性能的要求也越来越高。以直筒型导叶式旋风管为研究对象,提出一种导叶结构设计方法,可自由改变叶片包角、出口角、叶片高度等参数;通过光学在线检测实验... 旋风分离器是可以长周期大规模应用的气-固分离设备,长输管道中对旋风分离器分离性能的要求也越来越高。以直筒型导叶式旋风管为研究对象,提出一种导叶结构设计方法,可自由改变叶片包角、出口角、叶片高度等参数;通过光学在线检测实验确定分离性能最优的导叶结构,最佳导叶个数为7~8叶、叶片包角为50°~55°;将直筒型导叶式旋风管内气流分为入口环形区(Ⅰ区)、下行流区(Ⅱ区)和上行流区(Ⅲ区)3个区域,经过一定的气流运动假设及简化计算,推导出了适用于该旋风管3个区域分离效率的计算模型,计算值与实验值绝对误差在5%以内。导叶结构设计方法的提出及对分离性能的验证和预测为旋风分离器的实际应用提供指导。 展开更多

关键词 旋风管 导流叶片 导叶数量 导叶包角 分级效率 光学测量 分离效率预测模型

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油气管道用埋弧增材三通的性能研究 被引量：1

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作者 陈越峰 高琦 +5 位作者 吉玲康 胡美娟 王俊 杨耀彬 田野 陈翠翠 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期109-117,共9页

采用埋弧增材制造技术成功制造出尺寸为Φ1219 mm×55 mm的油气管道用低温三通,研究了增材三通的微观组织与力学性能。结果表明:显微组织以细小的针状铁素体为主;增材三通的硬度和拉伸性能在不同位置和不同方向上不存在各向异性;冲... 采用埋弧增材制造技术成功制造出尺寸为Φ1219 mm×55 mm的油气管道用低温三通,研究了增材三通的微观组织与力学性能。结果表明:显微组织以细小的针状铁素体为主;增材三通的硬度和拉伸性能在不同位置和不同方向上不存在各向异性;冲击韧性在不同位置基本无差别,但在不同方向上存在各向异性。垂直打印方向的冲击试样主要受韧性断裂控制,而平行打印方向的冲击试样主要受脆性解理断裂控制。利用EBSD技术分析了不同强化机理对屈服强度的贡献,细晶强化的贡献占比约为50%;垂直打印方向试样中大角度晶界占比高于平行打印方向,表现为相对较高的冲击韧性。 展开更多

关键词 埋弧增材制造 厚壁三通 油气管道 力学性能 各向异性 微观组织

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油气管道球阀结构设计改进及性能试验研究 被引量：9

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作者 曾和友 李铁钉 +2 位作者 雷波 王磊 刘子立 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第10期18-23,48,共7页

为了提高管道球阀内部密封可靠性,设计了一种采用具有组合密封特性的多重阀座结构,并开展了密封性能和寿命试验分析,考察了阀门压力试验、功能试验和现场工业性应用试验等过程。结果表明,0.6 MPa低压气密封和1.1倍公称压力高压气密封性... 为了提高管道球阀内部密封可靠性,设计了一种采用具有组合密封特性的多重阀座结构,并开展了密封性能和寿命试验分析,考察了阀门压力试验、功能试验和现场工业性应用试验等过程。结果表明,0.6 MPa低压气密封和1.1倍公称压力高压气密封性能试验结果均符合标准规定的无可见泄漏要求;改进设计后的管道球阀具有独有的多级阻断介质密封、压力缓冲和全封闭注脂的特性和优势,提高了阀门的密封可靠性,根据多重阀座的特性,综合性能达到或优于2台传统球阀串联的叠加效果。研究结果为管道球阀尤其是关键位置阀门提供了更优的选择,降低了油气管道球阀内漏的风险,对保障管道系统安全运行具有重要的意义。 展开更多

关键词 管道球阀 内漏 多级密封阀座 工业性试验

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弯曲载荷下管道环焊缝裂纹应力强度因子评价模型及试验验证 被引量：6

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作者 田野 《压力容器》 北大核心 2023年第7期29-35,共7页

裂纹缺陷是众多环焊缝缺陷中危险性最大的缺陷之一。油气管道在经过地质条件较差的区域时,当遭遇自然灾害,管道除内压作用外,还会承受额外的弯曲载荷,由此引起的大跨度管道弯曲变形容易引起环焊缝裂纹扩展,导致管道破裂。基于大量环焊... 裂纹缺陷是众多环焊缝缺陷中危险性最大的缺陷之一。油气管道在经过地质条件较差的区域时,当遭遇自然灾害,管道除内压作用外,还会承受额外的弯曲载荷,由此引起的大跨度管道弯曲变形容易引起环焊缝裂纹扩展,导致管道破裂。基于大量环焊缝裂纹有限元数据,拟合出了裂纹尖端应力强度因子的工程评估公式。按照子模型分析方法可以快速获得有限元结果数据且能保证精度,是一种高效获取全尺寸弯曲管道中裂纹应力强度因子拟合数据的方法。结合API 579中提供的环向裂纹应力强度因子理论公式,对应力强度因子计算公式进行了拟合,裂纹尺寸范围为0.03<a/c<0.2,0.27<a/t<0.54,对应的最大误差为4.86%。通过全尺寸弯曲试验,验证了裂纹扩展时对应的公式临界位移精确度可达5.49%,公式临界远场应变精确度可达4.95%。 展开更多

关键词 环焊缝 裂纹 应力强度因子 全尺寸弯曲试验 快速评估

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