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纳入拘束效应的含缺陷航天压力容器安全评定

载人航天 2022年第1期28卷 90-96页

作者：范凯黄立钠邱中华乔艳伟上海空间推进研究所上海201112 上海空间发动机工程技术研究中心上海201112

针对目前无法有效评价含缺陷航天压力容器结构完整性的问题,基于裂纹驱动力法,提出了一种纳入拘束效应的安全评定方法。构建了推进剂贮箱材料5A06铝合金的拘束相关的J_(R)曲线,采用高拘束试样J_(R)曲线和实际结构拘束相关的J_(R)曲线对... 详细信息

针对目前无法有效评价含缺陷航天压力容器结构完整性的问题,基于裂纹驱动力法,提出了一种纳入拘束效应的安全评定方法。构建了推进剂贮箱材料5A06铝合金的拘束相关的J_(R)曲线,采用高拘束试样J_(R)曲线和实际结构拘束相关的J_(R)曲线对裂纹缺陷进行了评定,并对最大预期载荷下的临界裂纹尺寸进行了预测。结果表明:采用考虑实际结构拘束水平的安全评定方法可得到较为准确的评定结果,同时可针对特定载荷下的临界裂纹尺寸进行准确预测。此外,可通过试验方法得到J_(R)曲线,进一步纳入加工缺陷、材料性能散差和焊接残余应力等因素的影响,其评定结果更为合理和准确。

关键词：拘束安全评定缺陷航天压力容器

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含缺陷锅炉蒸汽管道的安全评定

化工设备与管道 2023年第1期60卷 81-86页

作者：石祥龚凌诸苏宣机朱猛孙加康陈佳伟卢翔涛徐火力福建工程学院生态环境与城市建设学院福建福州350118 福建省锅炉压力容器检验研究院福建福州350008 厦门市特种设备检验检测院福建厦门361004

以某热电厂在用含缺陷锅炉蒸汽管道为研究对象,采用超声相控阵检测方法确定缺陷类型和尺寸,应用ANSYS Workbench软件对蒸汽管道进行有限元分析,采用GB/T 19624—2019《在用含缺陷压力容器安全评定》推荐的安全评定方法对存在未熔合、裂... 详细信息

以某热电厂在用含缺陷锅炉蒸汽管道为研究对象,采用超声相控阵检测方法确定缺陷类型和尺寸,应用ANSYS Workbench软件对蒸汽管道进行有限元分析,采用GB/T 19624—2019《在用含缺陷压力容器安全评定》推荐的安全评定方法对存在未熔合、裂纹和未焊透三种缺陷的蒸汽管道进行安全评定,结果表明:该锅炉蒸汽管道中未焊透缺陷不能满足GB/T 19624—2019的评定要求,蒸汽管道存在安全隐患,应对缺陷进行返修处理。

关键词：锅炉蒸汽管道缺陷有限元分析安全评定

基于超声相控阵检测的含缺陷压力管道有限元分析与安全评定

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基于超声相控阵检测的含缺陷压力管道有限元分析与安全评定

作者：石祥福建工程学院

学位级别：硕士

压力管道作为一种典型的特种设备,广泛应用于石油化工、食品、电力、医药等行业。在压力管道安装施工焊接过程中,受焊接人员技术水平和焊接环境等因素的影响,往往会出现一些未熔合、未焊透、裂纹、夹渣和气孔等缺陷,给压力管道的运行带... 详细信息

压力管道作为一种典型的特种设备,广泛应用于石油化工、食品、电力、医药等行业。在压力管道安装施工焊接过程中,受焊接人员技术水平和焊接环境等因素的影响,往往会出现一些未熔合、未焊透、裂纹、夹渣和气孔等缺陷,给压力管道的运行带来隐患。如若这些缺陷得不到及时的检测和处理,容易出现扩展现象,会造成安全事故。因此,对含缺陷压力管道进行缺陷检测和安全评定就显得尤为重要。本文以某石化企业常减压装置含缺陷压力管道为研究对象,为便于实验研究,制作了一个相同规格相同材质含相同类型人工缺陷的管道。采用超声相控阵检测方法对管道进行检测,应用ANSYS软件Workbench模块对管道缺陷进行有限元分析,根据GB/T 19624-2019《在用含缺陷压力容器安全评定》推荐的方法对管道进行安全评定,并采用Visual Basic6.0编程语言开发了一款名为“压力管道直管段安全评定系统”的软件。主要研究内容如下:(1)采用超声相控阵检测方法对存在缺陷的管道进行无损检测。为防止检测过程出现漏检,分别在管道焊缝左右两侧,通过改变探头位置,采用焊缝单面双侧扫查法对其进行单侧3次,共计6次的超声相控阵检测。由检测结果可知,该管道在焊接接头处存在2处缺陷,分别是长为34.7mm、高为3.0mm的裂纹缺陷和长为30.8mm、高为3.1mm的未焊透缺陷。(2)应用ANSYS软件Workbench模块对管道缺陷进行有限元分析,得出管道中缺陷应力数据,并以检测得到的缺陷数据为基础,通过改变缺陷的尺寸和间距研究缺陷尺寸和位置对应力结果的影响。结果表明:(1)该管道裂纹最大合应力(轴向薄膜应力与弯曲应力之和)为145.302MPa,该管道未焊透最大应力为27.499MPa;(2)在尺寸方面,缺陷高度对应力结果影响最大;(3)在位置方面,随着缺陷间距增大,应力先增大后减小最后趋于稳定。(3)根据GB/T 19624-2019《在用含缺陷压力容器安全评定》推荐的方法对该含缺陷管道进行安全评定,并通过改变缺陷的尺寸和间距,研究缺陷尺寸和位置对管道安全评定的影响。结果表明:(1)该管道裂纹缺陷能满足评定要求,未焊透缺陷不能满足评定要求;(2)在尺寸方面,裂纹缺陷高度对安全评定影响最大,未焊透缺陷长度对安全评定影响最大;(3)在位置方面,单独存在均安全的两条同类型缺陷(裂纹缺陷与裂纹缺陷,或未焊透缺陷与未焊透缺陷)共存时,随着缺陷间距的增大,两条同类型缺陷位置发生变化,可能会导致其不安全。(4)采用Visual Basic 6.0编程语言开发了一款名为“压力管道直管段安全评定系统”的软件,并在本文的含缺陷压力管道中加以应用。结果表明:该安全评定软件评定过程便捷,评定结果可靠,具有良好的工程实际应用价值与推广价值。

关键词：超声相控阵缺陷压力管道有限元分析安全评定

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基于大数据分析的网络文本内容安全评定研究

基于大数据分析的网络文本内容安全评定研究

作者：韦建发对外经济贸易大学

学位级别：硕士

在互联网环境下,各类文本信息不断增多,海量的文本信息既给人们的工作生活带来了一定的便利,同时由于监管不足,也引发了多种网络安全问题,甚至造成社会动荡。因此,加强对网络文本内容的安全评定至关重要。在这种情况下,就需要做好不安... 详细信息

在互联网环境下,各类文本信息不断增多,海量的文本信息既给人们的工作生活带来了一定的便利,同时由于监管不足,也引发了多种网络安全问题,甚至造成社会动荡。因此,加强对网络文本内容的安全评定至关重要。在这种情况下,就需要做好不安全文本内容的分类,再通过相应的评定模型,来作出对应的检测。基于此,本文运用大数据挖掘的方式,对网络文本内容安全模型评定进行了研究。本文首先阐述研究背景、研究意义、国内外研究现状等内容。然后为相关概念与理论基础,相关概念包括大数据、文本信息安全;相关理论包括大数据挖掘技术、网络文本内容安全评定模型、网络文本内容分类方法等。之后为基于大数据挖掘的网络文本内容安全评定模型构建,对不安全网络文本内容进行分类,实施过滤处理,并建立不安全网络文本内容词库。接着为基于大数据挖掘的网络文本内容安全评定算法设计,主要采取支持向量机的算法,并分析相应的反馈学习机制。最后为基于大数据挖掘的网络文本内容安全评定,构建相应的数据集,挖掘相应的网络文本,并进行评定分析。通过分析,本文构建了相应的评定模型、不安全文本内容词库。结果表明,本文所构建的网络文本内容安全模型,对不安全网络文本内容有着84%的检出率,基本能够满足日常的应用需求。由此可见,通过对网络文本内容进行安全评定,能够更好挖掘出一些不安全的文本内容,继而便于采取针对性的措施加以处理,更好维护网络环境。

关键词：大数据挖掘网络文本安全评定

考虑焊接残余应力影响的含裂纹压力管道安全评定与套筒加固

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考虑焊接残余应力影响的含裂纹压力管道安全评定与套筒加固

作者：陈祥斌西南科技大学

学位级别：硕士

作为石油、天然气的输送载体,压力管道常通过焊接将管段连接成管线。在管道焊接时,焊接区域易发缺陷,且会产生高达屈服强度的残余应力。因此,在对含缺陷管道的安全评定中,各国规范都考虑了焊接残余应力的影响,但国内外标准对残余应力的... 详细信息

作为石油、天然气的输送载体,压力管道常通过焊接将管段连接成管线。在管道焊接时,焊接区域易发缺陷,且会产生高达屈服强度的残余应力。因此,在对含缺陷管道的安全评定中,各国规范都考虑了焊接残余应力的影响,但国内外标准对残余应力的计算模式和安全评定具体规定有差异;当缺陷已影响管道正常服役或评定结果不可接受时,可采用钢质环氧套筒进行加固,但目前缺少钢质环氧套筒相关加固理论。对此,本论文以高钢级X80管道为对象展开研究,主要内容和结论如下:(1)针对X80管道开展了焊接残余应力数值模拟,得到了残余应力分布;采用盲孔法对X80管道环焊缝残余应力进行了测试,并与数值模拟结果进行了验证。根据数值分析结果,对不同规范的残余应力计算模式进行了对比分析,并提出了适用于高钢级X80管道的残余应力分布模式。分析得出:模拟值与实测值基本吻合,环向残余应力相比横向残余应力对管道影响更大。规范中沿管道壁厚方向的环向残余应力分布与模拟结果均存在很大差异;对于沿壁厚方向的横向应力,模拟结果与英国BS7910和油气SY/T17规范结果接近,与GB/T19规范结果差异较大。(2)借助FRANC3D软件对X80管道表面裂纹进行疲劳裂纹扩展模拟,分析了焊接残余应力对疲劳寿命的影响。研究了致使含残余应力管道裂纹扩展的最小裂纹尺寸,和导致管道断裂的最大裂纹尺寸。针对不同的裂纹尺寸、裂纹位置(内/外表面)、裂纹类型(轴向/环向裂纹),对比了不同规范计算的应力强度因子,进一步分析了各规范在含裂纹管道安全评定中的差异。分析得出:残余拉应力最高可使管道寿命降低43%。管道外表面轴向裂纹发生扩展的尺寸最小,内表面环向裂纹发生扩展的尺寸最大。在管道安全评定时,建议使用英国BS7910规范评定管道外表面的轴向和环向裂纹以及管道内表面的轴向裂纹,对于管道内表面的环向裂纹,则建议采用GB/T19规范进行评定。(3)对含缺陷管道,可采用钢制环氧套筒进行修复。根据钢质环氧套筒加固后管道修复段的受力特点,基于材料力学与弹性力学,建立了内压和弯矩作用下,管道-胶体-套筒各部的环向应力、弯曲正应力及切应力的计算公式,并进行了数值验证。基于建立的公式,探究了钢套筒厚度、胶体弹性模量等参数对钢制环氧套筒加固效果的影响规律。分析得出,加固段各部的理论值与模拟值最大误差不超过5%,吻合较好;管道壁厚和钢套筒厚度对加固效果影响较大、胶体厚度与弹性模量对加固效果影响较小;建议钢质环氧套筒的胶体弹性模量取2.5GPa、厚度不宜大于20mm;钢套筒厚度不宜大于50mm。

关键词： X80压力管道焊接残余应力安全评定疲劳裂纹扩展套筒加固

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输油管道参数的统计分析与安全评定

石油学报 2002年第3期23卷 86-90页

作者：帅健许葵石油大学机电学院北京昌平102249

为了确保管道的结构完整性 ,对一条含裂纹输油管道的失效概率进行了评定。分析了这条输油管道的主要结构与力学参数 ,确定了这些参数的概率特征。对管道上的表面半椭圆裂纹 ,利用失效评定图方法建立了管道断裂失效的极限状态函数 ,用Mon... 详细信息

为了确保管道的结构完整性 ,对一条含裂纹输油管道的失效概率进行了评定。分析了这条输油管道的主要结构与力学参数 ,确定了这些参数的概率特征。对管道上的表面半椭圆裂纹 ,利用失效评定图方法建立了管道断裂失效的极限状态函数 ,用MonteCarlo模拟方法求解失效概率。通过随机抽样计算 ,在失效评定图上直观地显示了评定点的随机分布情况 ,得到了管道母材和焊缝的失效概率 ,并表明了影响失效概率的敏感性因素。所提出的方法适用于油气管道的安全评定 ,具有工程实用价值。

关键词：输油管道参数统计分析安全评定裂纹失效概率状态函数

含表面缺陷的双相不锈钢管道非匹配焊接接头的安全评定

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焊接学报 2004年第4期25卷 39-42页

作者：金晓军霍立兴张玉凤白秉仁李晓巍曹军天津大学材料科学与工程学院天津300072 中国海洋石油工程股份有限公司天津300452

采用欧洲经济共同体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structuralintegrityassessmentprocedure) ,对焊趾处含有表面裂纹 (裂纹长度和深度分别为 2 .5mm和1.1mm)的SAF2 2 0 5双相不锈钢管道非匹配焊接接头进行了安全评定。根据拉伸试验结... 详细信息

采用欧洲经济共同体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structuralintegrityassessmentprocedure) ,对焊趾处含有表面裂纹 (裂纹长度和深度分别为 2 .5mm和1.1mm)的SAF2 2 0 5双相不锈钢管道非匹配焊接接头进行了安全评定。根据拉伸试验结果 ,建立了双相不锈钢管道焊接接头焊缝和母材的一级、二级评定曲线 ,测定了SAF2 2 0 5钢焊接接头的低温 (- 18℃ )断裂韧度 ,为安全评定提供了试验依据。评定结果表明 ,不论是采用一级或是二级评定 ,各评定点均在评定曲线定义的范围内 ,说明该结构是安全的。根据计算得到的极限裂纹尺寸进行了疲劳裂纹扩展寿命估算 ,最终疲劳寿命为 0 .

关键词：双相不锈钢管道焊接结构完整性评定安全评定焊接接头表面缺陷

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随机载荷下含表面平面缺陷结构的安全评定

核动力工程 2009年第2期30卷 30-32页

作者：刘庆刚沈士明南京工业大学机械与动力工程学院可靠性研究室南京210009

许多含有表面平面缺陷的金属结构都受到随机载荷的作用。以结构可靠度为基础探讨了随机载荷对结构安全评定的影响。通过统计结构所承受的载荷,得到随机载荷的统计参数(平均载荷、载荷标准差),并使用载荷的统计参数对实际载荷进行等效处... 详细信息

许多含有表面平面缺陷的金属结构都受到随机载荷的作用。以结构可靠度为基础探讨了随机载荷对结构安全评定的影响。通过统计结构所承受的载荷,得到随机载荷的统计参数(平均载荷、载荷标准差),并使用载荷的统计参数对实际载荷进行等效处理。通过蒙特卡罗方法计算结构的可靠度,研究一定可靠度下随机载荷的变异系数和分散性安全系数的关系。结果发现,不考虑载荷分散性的影响是偏于危险的。载荷分散性的影响可以分散性系数来衡量,使用分散性安全系数对载荷进行等效处理,最后采用处理后的等效载荷进行结构的安全评定。

关键词：随机载荷表面平面缺陷安全评定

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多荷载联合作用下含穿透裂纹接管安全评定

大连理工大学学报 2012年第4期52卷 487-491页

作者：喻健良董硕闫兴清刘明大连理工大学化工机械学院辽宁大连116024 中国纺织工业设计院北京100037

对多种荷载联合作用下含缺陷压力容器的安全评定目前仍无可靠方法.采用三维有限元方法,对含肩部穿透裂纹接管在内压和弯矩联合作用下安全评定所需的断裂比和荷载比进行求解.研究表明,断裂比可根据内压和弯矩作用下裂纹的应力强度因子KI... 详细信息

对多种荷载联合作用下含缺陷压力容器的安全评定目前仍无可靠方法.采用三维有限元方法,对含肩部穿透裂纹接管在内压和弯矩联合作用下安全评定所需的断裂比和荷载比进行求解.研究表明,断裂比可根据内压和弯矩作用下裂纹的应力强度因子KIs得到,KIs为仅受内压下应力强度因子与仅受弯矩下应力强度因子的线性加和.荷载比由实际外载、内压作用下接管极限内压p与弯矩作用下极限弯矩m求出,给出了内压和弯矩联合作用下接管极限荷载与p、m的关系.所得结论可用于内压和弯矩作用下含肩部穿透裂纹接管的安全评定.

关键词：安全评定穿透裂纹断裂比荷载比应力强度因子极限荷载