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压力管道安全检测与评价技术研究
中国特种设备检测研究院门户网站 www.csei.org.cn 2019-08-30 15:40:46 来源: 科技管理部
  该成果2005年获国家科学技术进步二等奖。

  研究内容:建立了无需应力计算的工业压力管道危险源辨识评价方法,提出了基于失效概率的在役工业压力管道安全状况等级评定方法,建立了含缺陷工业管道安全评定工程方法,给出了管系结构复杂加载塑性极限与应力分析方法和软件,给出了碳钢和不锈钢小直径、薄壁管的超声波探伤方法、缺陷高度端点衍射测定方法及其配套探头、试块,开发了便携式手动超声扫查成像检测系统,系统建立了压力管道安全检测与评价方法体系。

  主要成果:为政府治理隐患解决了瓶颈性技术难题。在当时我国80%以上的工业管道存在超标焊接缺陷,隐患严重,亟待治理的条件下,解决了无技术可用、无标准可依的问题。研究成果已被三项国家标准及法规采用,在全国推广应用,指导全国1000多家检测机构,按照要求对各行业数万家企业的15万公里工业管道开展普查、检测或评估,解决了一系列重大工程检测评价难题。对保障压力管道安全和带动行业技术进步发挥了重要作用,取得了巨大的社会效益,为企业减少损失达18亿元。

  主要完成人:陈钢、钟群鹏、李培宁、沈功田、康纪黔、陈学东、刘应华、左尚志、徐秉业、贾国栋

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(a)  小面积局部减薄          (b)  环向局部减薄

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(c)  轴向局部减薄          (d)  大面积局部减薄
图1 极限内压载荷下管道塑性区分布

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(a)  小面积局部减薄          (b)  轴向局部减薄
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(c)  环向局部减薄          (d)  大面积局部减薄
2 极限弯矩载荷下管道塑性区分布

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3 含局部减薄压力管道塑性极限载荷曲线与设计允许载荷线比较

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图4 管系应力分析软件

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(1) 管道应力分析软件系统界面       (2) 管系结构实体效果图
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(3) 轴力分布               (4)弯矩(T)分布
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5) 当量应力分布             6) 最危险截面当量应力分布
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(7) 直管缺陷尺寸输入对话框           (8) 位移图
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(9) 等效应力分布图(局部泄漏)

工况:操作状态(自重+压力+热膨胀+端点位移)
图5 压力管道应力分析软件工作过程图

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