盜油孔導(dǎo)致的在役輸油管道損傷及其評(píng)價(jià)技術(shù).pdf

1、20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我國(guó)石油天然氣管道工業(yè)也得到了蓬勃地發(fā)展,油氣管道總長(zhǎng)度已居世界前列。但與此同時(shí),在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下頻頻發(fā)生的不法分子打孔盜油現(xiàn)象,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了輸油管道的正常生產(chǎn)。目前這些深受“傷害”的管道能否能夠經(jīng)受增壓的考驗(yàn),即使不增壓,在當(dāng)前的工作壓力下管線還有多少的安全余度,將是擺在我們面前迫切需要研究的問(wèn)題。
　　 本文結(jié)合中石化管道儲(chǔ)運(yùn)分公司魯寧輸油處設(shè)立的課題“

2、盜油孔導(dǎo)致的在役輸油管道損傷及其評(píng)價(jià)技術(shù)”研究,對(duì)盜油孔洞的危害給出科學(xué)定量的評(píng)價(jià),以保證輸油管道的安全生產(chǎn)。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　 1、大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)試
　　 2006年10月,由中石化管道公司調(diào)度中心全線調(diào)控管道壓力(壓力波動(dòng)范圍0～4MPa),在實(shí)驗(yàn)區(qū)段臨沂首站南約25km處,成功對(duì)運(yùn)營(yíng)中的盜油孔管段進(jìn)行了實(shí)時(shí)測(cè)試,測(cè)點(diǎn)約120個(gè),掌握了管體及盜油孔局部區(qū)域的應(yīng)變分布狀況。
　　 2、管道水壓試

3、驗(yàn)
　　 2007年4月,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)替換下來(lái)的2段舊管(1段為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試管道)以及尚未投入使用的新管(共3段管道)進(jìn)行了水力壓力實(shí)驗(yàn)。重點(diǎn)測(cè)試了盜油孔周邊應(yīng)力集中區(qū)和焊縫周邊焊接影響區(qū)的應(yīng)變分布,并與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果相互印證和對(duì)比。
　　 在進(jìn)一步補(bǔ)充大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)管道進(jìn)行了壓力爆破試驗(yàn),獲得了管道膨脹屈服、盜油孔應(yīng)力集中、到最高壓力極限破裂全過(guò)程中的變形數(shù)據(jù),為綜合分析盜油孔管道強(qiáng)度奠定了基礎(chǔ)。
　　 3、管

4、材力學(xué)性能、金相組織、腐蝕程度研究
　　 先后從實(shí)驗(yàn)管段截取材料試樣400余件,根據(jù)國(guó)際或國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大規(guī)模材料性能試驗(yàn),包括宏觀力學(xué)性能(拉伸、沖擊、疲勞、斷裂實(shí)驗(yàn))、材料金相組織以及斷口觀測(cè)分析。
　　 通過(guò)對(duì)新舊管材進(jìn)行的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),全面了解了新舊管道材料的性能差異情況,結(jié)合對(duì)材料的金相分析和斷口分析,對(duì)管道材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年服役其性能的變化情況有了深刻的認(rèn)識(shí)。
　　 4、管道強(qiáng)度評(píng)價(jià)理論與數(shù)值仿真模擬<

5、br>　　 結(jié)合盜油孔分布及螺旋焊縫的位置對(duì)管道在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行了理論推導(dǎo)。并利用大型有限元軟件ANSYS系統(tǒng)對(duì)管道結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程、焊接殘余應(yīng)力和內(nèi)壓載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行了數(shù)值仿真。
　　 5、盜油孔修補(bǔ)相關(guān)的技術(shù)研究
　　 基于上述管道結(jié)構(gòu)在焊接和內(nèi)壓情況下的受力與強(qiáng)度研究數(shù)據(jù),對(duì)盜油孔修補(bǔ)過(guò)程中涉及的一系列參數(shù)變化,包括不同形狀焊帽或補(bǔ)板在焊接高溫和管道內(nèi)壓2種條件下的殘余應(yīng)力、應(yīng)力集中等參數(shù)進(jìn)行了