盜油孔導(dǎo)致的在役輸油管道損傷及其評價技術(shù).pdf

1、20世紀(jì)90年代以來,隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我國石油天然氣管道工業(yè)也得到了蓬勃地發(fā)展,油氣管道總長度已居世界前列。但與此同時,在經(jīng)濟利益的驅(qū)動下頻頻發(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,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題。
　　 本文結(jié)合中石化管道儲運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價技術(shù)”研究,對盜油孔洞的危害給出科學(xué)定量的評價,以保證輸油管道的安全生產(chǎn)。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　 1、大規(guī)模的現(xiàn)場實時測試
　　 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(壓力波動范圍0～4MPa),在實驗區(qū)段臨沂首站南約25km處,成功對運營中的盜油孔管段進行了實時測試,測點約120個,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
　　 2007年4月,對現(xiàn)場替換下來的2段舊管(1段為現(xiàn)場測試管道)以及尚未投入使用的新管(共3段管道)進行了水力壓力實驗。重點測試了盜油孔周邊應(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)場測試結(jié)果相互印證和對比。
　　 在進一步補充大量實驗數(shù)據(jù)后,對現(xiàn)場實驗管道進行了壓力爆破試驗,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程中的變形數(shù)據(jù),為綜合分析盜油孔管道強度奠定了基礎(chǔ)。
　　 3、管

4、材力學(xué)性能、金相組織、腐蝕程度研究
　　 先后從實驗管段截取材料試樣400余件,根據(jù)國際或國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行了大規(guī)模材料性能試驗,包括宏觀力學(xué)性能(拉伸、沖擊、疲勞、斷裂實驗)、材料金相組織以及斷口觀測分析。
　　 通過對新舊管材進行的力學(xué)性能實驗,全面了解了新舊管道材料的性能差異情況,結(jié)合對材料的金相分析和斷口分析,對管道材料經(jīng)過長年服役其性能的變化情況有了深刻的認(rèn)識。
　　 4、管道強度評價理論與數(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管道在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進行了理論推導(dǎo)。并利用大型有限元軟件ANSYS系統(tǒng)對管道結(jié)構(gòu)焊接過程、焊接殘余應(yīng)力和內(nèi)壓載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變進行了數(shù)值仿真。
　　 5、盜油孔修補相關(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度研究數(shù)據(jù),對盜油孔修補過程中涉及的一系列參數(shù)變化,包括不同形狀焊帽或補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)進行了