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X80高钢级管线完整性评价方法研究

2020-12-11阅读(252)

X80高钢级管线完整性评价方法研究

论文摘要

管道完整性评价是对含有缺陷的管道能否适合于继续使用的定量评价。通过完整性评价,可以在避免不必要和无计划的更换和维修的前提下降低管线事故发生率,从而兼顾管道工程安全性和经济性,获得巨大经济效益。随着以X80为代表的高强度管线钢在我国的大规模应用,对管道完整性评价技术提出了新的要求和挑战,需要研究高钢级管材的材料特性,对管道完整性评价方法进行完善、改进和发展。本文主要围绕X80管线钢断裂评估中几个关键问题开展了研究工作。首先在常规力学性能测试的基础上,测定了X80管线钢母材、焊缝及热影响区的断裂韧性,在此基础上建立其失效评估曲线,给出了符合三种材料特性的失效评估曲线拟合方程；其次对X80管线钢的夏比冲击功试验数据进行了统计分析和离群值判定,建立了X80管线钢夏比冲击功的概率分布模型；最后基于断裂力学试验数据,建立了X80管线钢夏比冲击功与断裂韧性之间的经验公式,与现有的经验公式相比,本文建立的经验公式对X80管线钢断裂韧性预测更为准确。在上述研究工作的基础上,考虑了材料性能分散性、压力波动等因素的影响,基于可靠性理论完成了西气东输二线管道的可靠度评估。评估结果表明,西气东输二线管道的可靠度能满足DNV RP F101推荐的管道目标可靠度。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 第二章 X80管线钢失效评估图研究
  • 2.1 双判据法原理
  • 2.2 X80管线钢选择2失效评估曲线的建立
  • 2.2.1 试验材料
  • 2.2.2 试验方法及结果
  • 2.3 X80管线钢选择3失效评估曲线的建立
  • 第三章 X80高钢级管线钢断裂韧性和冲击韧性关系模型研究
  • 3.1 平面应变断裂韧性
  • 3.2 高钢级管线钢裂纹尖端张开位移的测定
  • 3.2.1 裂纹尖端张开位移测试方法
  • 3.2.2 裂纹尖端张开位移测试材料和试样准备
  • 3.2.3 CTOD试验
  • 3.2.4 X80管线钢CTOD试验结果
  • 3.2.5 断裂韧性计算结果
  • 3.3 高钢级管线钢夏比冲击功测定
  • 3.3.1 夏比冲击功测试方法
  • 3.3.2 夏比冲击功测试材料
  • 3.3.3 夏比冲击功试样尺寸
  • 3.3.4 夏比冲击功测试试验结果
  • 3.4 断裂韧性与夏比冲击功经验关系研究
  • 3.4.1 经验关系建立
  • 3.4.2 回归参数的估计
  • 3.4.3 回归模型的检验
  • 3.4.4 统计分析结果
  • 3.4.5 新旧公式对比
  • 第四章 X80管道断裂评估参量的概率分布模型研究
  • 4.1 统计数据来源
  • 4.2 正态性检验
  • 4.2.1 态性统计
  • 4.2.2 离群值判定
  • 4.2.3 卡方正态检验
  • 第五章 西气东输二线X80管道安全可靠性评估
  • 5.1 可靠度计算方法
  • 5.1.1 基本概念
  • 5.1.2 极限状态函数
  • 5.2 完整管道的极限状态函数
  • 5.2.1 极限状态函数
  • 5.2.2 失效概率计算
  • 5.3 评价参量的概率分布特性
  • 5.3.1 材料性能
  • 5.3.2 管道运行压力概率分布特性
  • 5.4 西气东输二线可靠度评估
  • 第六章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 详细摘要

    • 相关论文文献

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