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过热管直角弯头开裂失效分析

金属热处理 2019年第S01期44卷 348-352页

作者：张庶鑫郭凯李丽锋中国石油天然气集团公司管材研究所石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油天然气股份有限公司储气库分公司北京100010

某锅炉在投运前氢氧化钠煮炉作业过程中,过热管直角弯头发生了开裂泄露。通过化学、金相分析、硬度测试、弯曲试验、扫描电镜、能谱等分析试验,对失效和服役后完好的样品进行分析。结果表明,该过热器直角弯头化学成分满足标准要求,为珠... 详细信息

某锅炉在投运前氢氧化钠煮炉作业过程中,过热管直角弯头发生了开裂泄露。通过化学、金相分析、硬度测试、弯曲试验、扫描电镜、能谱等分析试验,对失效和服役后完好的样品进行分析。结果表明,该过热器直角弯头化学成分满足标准要求,为珠光体+铁素体组织。断口为沿晶开裂特征,存在二次裂纹。因此,失效原因为应力腐蚀开裂。

关键词：过热管失效分析应力腐蚀开裂

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基于TOPSIS的原油储罐风险分级预警

油气储运 2024年

作者：武刚张庶鑫罗金恒李丽锋徐日段庆全王熠凡中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院中国石油集团工程材料研究院有限公司·油气钻采输送装备全国重点实验室

【目的】原油储罐目前普遍趋向于大型化、集中化。由于原油的理化性质与储罐材料构件的复杂性，造成了储罐的高风险性，需提高储罐罐区风险管理能力，使日常管理单位掌握储罐状态。应用现有国外标准对应的主流的基于风险的检验（Risk Ba... 详细信息

【目的】原油储罐目前普遍趋向于大型化、集中化。由于原油的理化性质与储罐材料构件的复杂性，造成了储罐的高风险性，需提高储罐罐区风险管理能力，使日常管理单位掌握储罐状态。应用现有国外标准对应的主流的基于风险的检验（Risk Based Inspection，RBI）技术实施较为复杂，对于现场数据要求偏多，设备因素评价中缺少针对储罐相关附件的影响分析。【方法】提出了一种原油储罐分级预警体系，通过建立基于逼近理想解排序方法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution， TOPSIS）的储罐风险分级预警体系模型，实现对储罐风险的综合评估与分级预警：①建立了储罐风险评估指标体系，包括人、设备、环境和管理因素等4个一级指标以及若干二级、三级指标；②应用层次分析法（Analytic Hierarchy Process， AHP）对不同层次指标进行赋权，并利用TOPSIS方法对储罐进行相对贴近度计算；③根据相对贴近度结果对储罐进行风险排序和分级预警。【结果】以中国西部某原油储备库区4个原油储罐为研究对象进行风险分级预警，评估结果与国外API 581-2016《基于风险的检验》、EEMUA 159-2017《地上平底储罐：检查维护和修理指南》两种标准的风险评估结果基本一致，可有效预警，且实施便捷、评价指标更为全面。【结论】研究成果能够为罐区巡检、安排储罐大修周期提供合理参考。

关键词：原油储罐逼近理想解排序方法 TOPSIS 风险评估层次分析法 AHP 分级预警

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国内外常压储罐声发射检测标准对比

腐蚀与防护 2022年第9期43卷 73-78页

作者：张庶鑫邓丽媛尤丽华罗小武陈慧萍中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西安710077 新疆油田公司油气储运分公司克拉玛依834000

声发射是目前可操作性较高的储罐底板腐蚀在线检测技术,国内外均形成了相关的检测标准,包括ASTM E1930、BS EN 15856、JB/T 10764、Q/SY GD 0211,4个标准对设备、灵敏度测试、检测步骤、结果评价要求各不相同。通过对国内外声发射检测... 详细信息

声发射是目前可操作性较高的储罐底板腐蚀在线检测技术,国内外均形成了相关的检测标准,包括ASTM E1930、BS EN 15856、JB/T 10764、Q/SY GD 0211,4个标准对设备、灵敏度测试、检测步骤、结果评价要求各不相同。通过对国内外声发射检测标准进行对比分析,结合生产实践,提出了储罐声发射检测标准的修订方向和建议。

关键词：常压储罐声发射检测灵敏度测试评价方法

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谐波沉降作用下大型原油储罐变形响应分析

油气储运 2021年第8期40卷 860-866页

作者：武刚徐帅张哲张庶鑫周会萍朱永斌中国石油集团石油管工程技术研究院·石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西省710077 国家管网集团西部管道公司中国石油新疆油田公司

地基沉降往往导致储罐罐壁产生较大变形,严重影响储罐的安全运行。为探究原油储罐在地基谐波沉降作用下的变形响应状态,采用有限元分析软件ABAQUS建立了谐波沉降作用下大型原油储罐的数值仿真模型。模型综合考虑了地基的影响,能够较准... 详细信息

地基沉降往往导致储罐罐壁产生较大变形,严重影响储罐的安全运行。为探究原油储罐在地基谐波沉降作用下的变形响应状态,采用有限元分析软件ABAQUS建立了谐波沉降作用下大型原油储罐的数值仿真模型。模型综合考虑了地基的影响,能够较准确模拟储罐的真实服役状态。基于所建数值仿真模型,定量研究了储罐罐壁径厚比、高径比、谐波数、谐波幅值及液位对储罐罐壁径向变形量的影响规律。结果表明:罐壁径厚比及液位对储罐罐壁顶端的径向变形量的影响较小,从工程应用角度可忽略其影响;储罐罐壁顶端径向变形量随着罐壁高径比及谐波幅值的增加近似呈线性增大;罐壁径向变形量随着谐波数的增加先增大后减小。

关键词：原油储罐地基耦合谐波沉降变形响应数值仿真

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X90管线钢管示波冲击试验研究

焊管 2015年第12期38卷 46-50页

作者：蔺卫平张庶鑫解学东中国石油集团石油管工程技术研究院西安710077

对X90管线钢管管体、焊缝和热影响区在不同温度下进行示波冲击试验,并对曲线的特征值进行分析。结果表明:X90管线钢管管体示波冲击曲线随着试验温度的降低,由只产生稳定裂纹扩展逐渐变为产生不稳定裂纹扩展,管体韧脆转变温度约为-90℃;... 详细信息

对X90管线钢管管体、焊缝和热影响区在不同温度下进行示波冲击试验,并对曲线的特征值进行分析。结果表明:X90管线钢管管体示波冲击曲线随着试验温度的降低,由只产生稳定裂纹扩展逐渐变为产生不稳定裂纹扩展,管体韧脆转变温度约为-90℃;焊缝示波冲击曲线都产生不稳定裂纹扩展,随着试验温度的降低,不稳定裂纹扩展愈发明显,焊缝韧脆转变温度约为-50℃;热影响区示波冲击曲线随着试验温度的降低,由稳定裂纹扩展逐渐变为不稳定裂纹扩展,热影响区韧脆转变温度约为-60℃。

关键词：焊管 X90管线钢管示波冲击试验稳定裂纹扩展不稳定裂纹扩展

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X90管线钢示波冲击特征值的研究

焊管 2017年第1期40卷 41-45页

作者：张庶鑫李娜蔺卫平任继承中国石油集团石油管工程技术研究院西安700077

为了更准确地评价X90管线钢的韧性,利用示波冲击试验机提取了不同温度下该管线钢的载荷-位移曲线,研究了其冲击韧性随温度的变化情况。结果表明,在20℃和0℃时X90管线钢示波冲击曲线与GB/T 19748中的F型曲线相似,为韧性断口;-20℃以下时... 详细信息

为了更准确地评价X90管线钢的韧性,利用示波冲击试验机提取了不同温度下该管线钢的载荷-位移曲线,研究了其冲击韧性随温度的变化情况。结果表明,在20℃和0℃时X90管线钢示波冲击曲线与GB/T 19748中的F型曲线相似,为韧性断口;-20℃以下时,可以看到明显的不稳定裂纹扩展特征;随着温度的降低,X90管线钢示波冲击的最大力基本不变,而屈服力升高;裂纹形成能,剪切唇及二次纤维区形成能基本不随温度变化而变化,仅当达到-100℃时,裂纹形成能,剪切唇及二次纤维区形成能急剧降低。稳定裂纹扩展能随着温度的降低而降低。

关键词：焊管 X90管线钢冲击韧性示波冲击剪切断面率

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高钢级管线钢示波冲击试验研究

热加工工艺 2018年第4期47卷 93-95页

作者：蔺卫平仝珂任继承梁明华张庶鑫中国石油集团石油管工程技术研究院

对X70、X80、X90和X100四种高钢级管线钢,在不同温度进行了示波冲击试验。结果表明,随着钢级的升高,载荷-位移曲线中的最大力和不稳定裂纹扩展起始力也相应升高,不稳定裂纹扩展起始位移逐渐变小。过了最大力后,曲线变得越来越陡峭,裂纹... 详细信息

对X70、X80、X90和X100四种高钢级管线钢,在不同温度进行了示波冲击试验。结果表明,随着钢级的升高,载荷-位移曲线中的最大力和不稳定裂纹扩展起始力也相应升高,不稳定裂纹扩展起始位移逐渐变小。过了最大力后,曲线变得越来越陡峭,裂纹扩展地越来越快。冲击试样由只产生稳定裂纹扩展逐渐变为产生稳定和不稳定裂纹扩展,不稳定裂纹扩展与冲击断口中脆性区的大小正相关。

关键词：高钢级管线钢示波冲击试验稳定裂纹扩展不稳定裂纹扩展

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管道高后果区智能识别及管理软件设计

石油管材与仪器 2021年第5期7卷 1-7页

作者：张庶鑫张朋岗张伟熊林朱娟娟中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 西安电子科技大学空间科学与技术学院陕西西安710000

管道高后果区是指管道泄漏后可能对公众和环境造成较大不良影响的区域,因此高后果区管理是运行单位管理的重点,须定期对高后果区进行识别。常规的识别及统计方法受人为因素影响较大,导致识别过程冗长,人力与物力消耗大,识别结果查询不... 详细信息

管道高后果区是指管道泄漏后可能对公众和环境造成较大不良影响的区域,因此高后果区管理是运行单位管理的重点,须定期对高后果区进行识别。常规的识别及统计方法受人为因素影响较大,导致识别过程冗长,人力与物力消耗大,识别结果查询不便、通用性差、后处理困难等问题。针对高后果区管理需求,研究了基于GIS的油气管道信息管理软件方案,并结合数据库的优势提出了一种高后果区识别改进方案;针对管道周边建筑目标检测,提出了基于ResNet-101的Faster RCNN检测方法。试验数据表明,所设计的系统架构提供了油气管道的可视化分层管理的可行方案,且高后果区识别算法可以自动识别管道沿线潜在高后果区,为高后果区识别工作提供参考,降低现场工作量,提高识别精度。

关键词： GIS 高后果区目标检测缓冲区分析油气管道

预应变量和时效对X80HD2钢厚壁大变形直缝焊管低温冲击性能的影响

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金属热处理 2015年第3期40卷 86-91页

作者：李亮杨力能张庶鑫秦长毅卫尊义张华中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院陕西西安710077

通过拉伸、冲击试验研究了预应变量和时效温度对厚壁X80HD2大变形直缝埋弧焊管低温冲击韧性的影响,测定了不同应变时效条件下的夏比冲击吸收能量和剪切断面率,用扫描电镜观察了不同温度下冲击断口形貌。结果表明,随着预应变量的提高和... 详细信息

通过拉伸、冲击试验研究了预应变量和时效温度对厚壁X80HD2大变形直缝埋弧焊管低温冲击韧性的影响,测定了不同应变时效条件下的夏比冲击吸收能量和剪切断面率,用扫描电镜观察了不同温度下冲击断口形貌。结果表明,随着预应变量的提高和时效温度的增加,夏比冲击吸收能量和剪切断面率逐渐减小,增加预应变量对低温冲击韧性的恶化效果高于提高时效温度;此外,增加预应变量将加大断口分离的倾向性,提高时效温度则对断口分离倾向性的影响不显著;增加预应变量和提高时效温度均使冲击断口发生准解理断裂的倾向增加。

关键词： X80HD2钢焊管预应变量时效温度冲击性能断口形貌