導(dǎo)管架K-T-Y節(jié)點(diǎn)工程臨界評(píng)估及其軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、在海洋油氣工業(yè)中,導(dǎo)管架平臺(tái)是應(yīng)用最多的一種平臺(tái)形式。導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)中,大壁厚管接頭較多,其中K/T/Y節(jié)點(diǎn)成為其疲勞和斷裂的薄弱環(huán)節(jié)。海洋工程領(lǐng)域常采用焊后熱處理來(lái)降低接頭殘余應(yīng)力水平改善組織,從而提高結(jié)構(gòu)抗疲勞和抗脆斷性能。然而,近幾年工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)焊后熱處理并不一定能夠提高大壁厚結(jié)構(gòu)的斷裂韌性,再者,對(duì)導(dǎo)管架中KTY節(jié)點(diǎn)部位也很難進(jìn)行焊后熱處理。因此,采用基于斷裂力學(xué)理論的工程臨界評(píng)估(ECA)技術(shù)對(duì)導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整性評(píng)價(jià)并為能否免

2、除焊后熱處理提供依據(jù)的思想得到了各相關(guān)行業(yè)的廣泛的關(guān)注。
　　本文依據(jù)FITNET以及BS7910標(biāo)準(zhǔn),深入研究了K/T/Y管節(jié)點(diǎn)斷裂韌性數(shù)據(jù)處理、K/T/Y管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算、極限載荷表達(dá)式以及熱點(diǎn)應(yīng)力方法等內(nèi)容,并據(jù)此基于VB.NET平臺(tái)開(kāi)發(fā)了針對(duì)海洋導(dǎo)管架 K/T/Y節(jié)點(diǎn)的斷裂評(píng)定軟件。在軟件編制的過(guò)程中,采用了模塊化的編程思想,將K/T/Y節(jié)點(diǎn)斷裂評(píng)估流程中不同步驟及計(jì)算內(nèi)容編寫(xiě)為相應(yīng)的模塊,在主函數(shù)中依據(jù)計(jì)算內(nèi)容的不

3、同而調(diào)用相應(yīng)的模塊,降低了代碼的繁瑣程度,同時(shí)也為軟件修改及更新提供了良好的基礎(chǔ)。
　　采用開(kāi)發(fā)的軟件對(duì)具體工程項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行斷裂評(píng)定,主要得到接頭缺陷的極限裂紋尺寸及不同裂紋尺寸對(duì)應(yīng)的臨界CTOD值,獲得結(jié)果與TWI基于BS7910開(kāi)發(fā)的CRACKWISE軟件計(jì)算結(jié)果對(duì)比,檢驗(yàn)軟件的準(zhǔn)確性。此外,本文對(duì)海洋結(jié)構(gòu)鋼DH36藥芯焊絲氣保護(hù)焊接頭斷裂韌性進(jìn)行研究,結(jié)果表明,接頭具有良好的韌性,焊縫最小CTOD值為0.2791mm,熱影響