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Finite Element Method Analysis of the Stress for Line Pipe with Corrode Groove During Outdoor Storage

Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2013年第2期26卷 188-198页

作者： zhuanzhao yang Daoxin LIU Xiaohua ZHANG Northwestern Polytechnical University

The basic principle of corrode groove on outside of steel pipe during storage was analyzed in this paper, namely the water film on the contacted surface of steel pipe, which gathered from humidity in the air, rain or gel, and the suspended particles in air, and the corrosive composition, such as SO2, CO2, O2 and NaCI, in addition to the inhomogeneity of the organization and composition, which lead to the corrosion cell reaction, so that cause the corrosion initial from the contact surface of the between steel pipes, so as to form the corrosion groove. At the same time, the corrosion groove with depth of 0.125t （t pipe wall thickness） on the pipe of φ 1016 mm×21 mm ×70 API SPEC 5L was simulated using the FEM （finite element method）, and the stress and strain distribution of the defect area near corrosion groove were solved at the inner pressure of 12 MPa, 10 MPa, 8 MPa, 6 MPa, 4 MPa and 2 MPa, respectively, which showed that no matter the pressure values were, the maximum stress and strain were lied at the bottom of corrosion defects groove and were in good linear relationship with the internal pressure increasing from 2 MPa to 6 MPa. When the internal pres- sures were greater than 6 MPa, they felled into the nonlinear model and to be yielded or even to be destroyed. In addition, the residual strength and the limit operation pressure of the corrode pipe with the defects groove of 0.125t were calculated or simulated according to the theoretical calculation, the finite element method based on the stress, the finite element method based on strain, DNV-RP-F101, ASME B31G and experimental methods respectively. The results showed that the residual strength and the limit operation pressure of the defective parts solved by the finite element method based on stress were 424 MPa, and 15.34 MPa, respectively, which was very close to that of experimental method, the residual strength was 410 MPa and the limit operation pressure 14.78 MPa. Besides, the results also showed that it

关键词： Finite element methods (FEM) Storage Corrode Groove Stress analysis von Mises equivalent stress

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双金属复合管标准发展现状及存在的问题

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油气储运 2020年第4期39卷 395-399页

作者：杨专钊李安强魏亚秋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北京隆盛泰科石油管科技有限公司

针对目前双金属复合管产品及相关检验试验标准研究方面的不足,介绍了国内外双金属复合管相关标准的发展历程及现行标准的制修订情况,对比分析了国内外双金属复合管标准的主要条款。结果表明:目前国外双金属复合管标准主要以API SPEC 5L... 详细信息

针对目前双金属复合管产品及相关检验试验标准研究方面的不足,介绍了国内外双金属复合管相关标准的发展历程及现行标准的制修订情况,对比分析了国内外双金属复合管标准的主要条款。结果表明:目前国外双金属复合管标准主要以API SPEC 5LD《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》系列标准为主,其经过4次修订而成;中国双金属复合管标准以API SPEC 5LD为基础,通过等同采用和修改采用,升级为第3版的SY/T 6623—2018《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》;国内外双金属复合管标准存在对机械复合管塌陷试验、紧密度试验、弯曲试验指标的规定不明确,冶金和机械复合管工厂焊接及施工焊接工艺评定项目未规范等问题。未来,双金属复合管标准尚需结合制造、检验、工程应用等技术需求来进行完善。

关键词：双金属复合管标准研究紧密度试验焊接工艺评定

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截面畸变对小半径热煨弯管性能的影响

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天然气工业 2018年第6期38卷 121-127页

作者：王高峰杨专钊刘迎来聂向晖许彦赵金兰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

小半径热煨弯管在生产过程中会出现截面趋于椭圆、壁厚减薄或增厚等各种截面畸变,上述缺陷有可能会降低管道的承载能力。为了研究截面畸变对小半径热煨弯管性能的影响,以不同组合工艺参数煨制小半径热煨3D(D表示管道直径)弯管,通过截面... 详细信息

小半径热煨弯管在生产过程中会出现截面趋于椭圆、壁厚减薄或增厚等各种截面畸变,上述缺陷有可能会降低管道的承载能力。为了研究截面畸变对小半径热煨弯管性能的影响,以不同组合工艺参数煨制小半径热煨3D(D表示管道直径)弯管,通过截面几何尺寸分析、畸变分析、理化性能试验、微观组织分析等方法综合分析了3D弯管和常规5D弯管截面畸变、组织性能情况及其关联性。研究结果表明:(1)3D弯管增厚率和减薄率约是5D弯管的2倍,3D弯管圆度是5D弯管的2~4倍;(2)3D弯管截面畸变显著,各部位加热温度差异较大,使得组织形态或含量有所不同,导致3D弯管外弧侧、内弧侧及中性区等各部位力学性能数值分布较为离散;(3)多数弯管内弧侧强度都达不到标准的要求,强度大小顺序分别为弯管外弧侧、弯管中性区和弯管内弧侧,夏比冲击韧性大小顺序与强度恰好相反;(4)随着圆度的增加,内、外弧侧强度呈下降趋势,随着增厚率的增加,内弧侧强度呈下降趋势,随着减薄率的增加,外弧侧强度呈上升趋势。

关键词：小半径热煨弯管截面畸变性能感应线圈内弧侧外弧侧中性区强度圆度增厚率减薄率

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石油套管用特殊螺纹接头数控加工方法研究

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机床与液压 2017年第10期45卷 39-42,38页

作者：闫凯杨红兵杨专钊赵新伟王冬林中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 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

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进... 详细信息

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进行了编程举例。

关键词：石油套管特殊螺纹接头数控加工

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大管径X70海底管线用感应加热弯管开裂分析

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新技术新工艺 2014年第9期 120-123页

作者：魏伟荣侯静杨专钊中海石油深海开发有限公司广东深圳518067 中石油管材技术研究院陕西西安710065

通过对弯管力学性能和钢组织的检验,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对海底管线用弯管外弧侧出现的裂纹进行研究,指出开裂原因是由于弯管母管接触铜污染,弯管弯制时感应加热温度偏高,在拉应力的作用下导致裂纹产生。

关键词：海底管线感应加热弯管开裂铜污染

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双金属复合管分类及其特性分析

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石油管材与仪器 2019年第1期5卷 1-6页

作者：杨专钊王扬李安强魏亚秋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 北京隆盛泰科石油管科技有限公司北京100101 中国石油技术开发总公司北京100028

根据两种金属结合界面特征,双金属复合管划分为机械复合管和冶金复合管两大门类。根据制造工艺原理,将机械复合管划分为液压成型复合管和机械成型复合管,冶金复合管划分为无缝冶金复合管和焊接冶金复合管,共有四种类型的复合管,再依据... 详细信息

根据两种金属结合界面特征,双金属复合管划分为机械复合管和冶金复合管两大门类。根据制造工艺原理,将机械复合管划分为液压成型复合管和机械成型复合管,冶金复合管划分为无缝冶金复合管和焊接冶金复合管,共有四种类型的复合管,再依据具体工艺特征将四种类型双金属复合管分别细化为20种双金属复合管。同时,介绍了这20种双金属复合管工艺原理及其性能特点。最后推荐了目前比较成熟的机械复合管和冶金复合管制造工艺。

关键词：机械复合管冶金复合管液压成型机械成型焊接冶金复合管

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油气输送管道工程用板材质量状况分析

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钢管 2015年第1期44卷 54-57页

作者：杨专钊杨溪惠非赵晗君冯慧中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077

统计分析了近年来国内大型油气输送长输管道工程用钢管质量状况,主要包括板材质量问题、不合格钢管原因分布和失效事故情况等。指出板材质量缺陷是造成管道失效事故的主要原因之一;与进口X80钢级直缝埋弧焊管相比,国产X80钢级直缝埋弧... 详细信息

统计分析了近年来国内大型油气输送长输管道工程用钢管质量状况,主要包括板材质量问题、不合格钢管原因分布和失效事故情况等。指出板材质量缺陷是造成管道失效事故的主要原因之一;与进口X80钢级直缝埋弧焊管相比,国产X80钢级直缝埋弧焊管的屈服强度标准方差高50%,距离国际先进水平还有一定差距。通过统计并分析管道用钢管的质量状况,以期为管道项目建设单位决策提供帮助。

关键词：油气输送管道 SAWH SAWL 板材质量屈服强度标准偏差统计分析

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内衬双金属复合管紧密度测量及影响因素

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焊管 2014年第3期37卷 23-27页

作者：谢勇曹胜杨专钊吴金辉中国石油集团石油管工程技术研究院西安710077 中石化股份公司管道储运分公司江苏徐州221008

介绍了双金属内衬复合管的成型工艺及主要成型方法,分析了双金属复合管在液压成型后,内、外层钢管的受力状态。根据变形协调条件,得出复合管内外层残余接触压力与残余接触应力的正相关关系式。依据滑动摩擦原理,提出了通过测量内外层间... 详细信息

介绍了双金属内衬复合管的成型工艺及主要成型方法,分析了双金属复合管在液压成型后,内、外层钢管的受力状态。根据变形协调条件,得出复合管内外层残余接触压力与残余接触应力的正相关关系式。依据滑动摩擦原理,提出了通过测量内外层间的推脱力,替代API SPEC5LD推荐的测量残余接触应力计算紧密度的方法。最后分析了紧密度的影响因素,即紧密度的大小受复合管成型液压压力、后续涂敷温度和现场试压压力的影响。

关键词：双金属复合管紧密度残余接触压力残余接触应力

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油井管驻厂监造的一种新方法及应用

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设备监理 2021年第1期 52-54页

作者：雷凌云吕华杨专钊杨红兵卫栋中国石油集团石油管工程技术研究院西安710077 北京隆盛泰科石油管科技有限公司北京100101

为了保障油井管驻厂监造服务的质量,本文深入研究了目前油井管驻厂监造的实施流程,通过分析其中存在的不足与实际困难,提出并开发了一款深度融合驻厂监造实施全流程的应用软件,并介绍了其主要功能及使用优势。实际应用结果表明,该方法... 详细信息

为了保障油井管驻厂监造服务的质量,本文深入研究了目前油井管驻厂监造的实施流程,通过分析其中存在的不足与实际困难,提出并开发了一款深度融合驻厂监造实施全流程的应用软件,并介绍了其主要功能及使用优势。实际应用结果表明,该方法具有单人效率高、节约资源、信息传递直接优势,能解决传统驻厂监造的缺陷,可对油井管驻厂监造行业发展提供技术支持和参考。

关键词：油井管驻厂监造新方法应用软件

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316L衬里复合管道主要失效形式及其完整性检测技术研究

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压力容器 2020年第11期37卷 57-64页

作者：赵新伟魏斌杨专钊聂向晖李发根李为卫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

316L衬里复合钢管在国内油气集输管线上已大批量推广应用,在高含CO2/H2S和Cl-油气集输管道腐蚀控制方面取得了良好的效果,但也发生过多起泄漏、开裂失效的事故。简要介绍国内外316L衬里复合钢管应用现状,分析316L衬里复合管道在服役过... 详细信息

316L衬里复合钢管在国内油气集输管线上已大批量推广应用,在高含CO2/H2S和Cl-油气集输管道腐蚀控制方面取得了良好的效果,但也发生过多起泄漏、开裂失效的事故。简要介绍国内外316L衬里复合钢管应用现状,分析316L衬里复合管道在服役过程中发生的主要失效形式。讨论了316L衬里复合管道在完整性检测方面面临的技术挑战,试验验证并分析了漏磁检测技术和爬行机器人视频检测技术的适用性,研究提出了基于风险的316L衬里复合管道检测方法。

关键词： 316L衬里复合管道失效形式内检测基于风险的管道检测

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