焊接压力管道LBB的研究及应用

焊接压力管道作为一种焊接结构,担负着输送石油、天然气等介质的重要任务,是我国国民经济的大动脉,是现代工业生产中必不可少的设备,其安全性十分重要。对于压力管道等承压构件来说,经常出现结构在断裂之前先发生内部液体稳定泄漏的现象,称为“先漏后断”LBB(Leak-Before-Break)。此分析技术是近二十年发展起来并且越来越受重视的一种用于焊接管道设计和评估的全新概念。本文对焊接压力管道的“先漏后断”评定方法进行了一部分研究工作,对相关参数进行了分析计算。对API 5L X56管线钢进行了力学性能测试,得到应力-应变曲线关系。应用英国BS7448试验标准,测试了X56钢焊缝和HAZ的CTOD值。在Bernoulli方程和Henry模型的基础上,通过有限元分析程序FLUENT,计算了实际管道穿透裂纹单相流体的泄漏量。并在计算过程中分别讨论了实际流道表面粗糙度引起的流道摩擦损失、焊缝的余高、裂纹路径变化、变流道截面等因素对临界流量的影响。使得用FLUENT来进行LBB分析中泄漏速率的研究有了良好的基础。最后针对LBB的整个评定过程,用visual Basic6.0编制了海底管道LBB评定软件,并用其对海底输油管线X56钢焊接焊接接头部位进行LBB评定,得到了较好的效果,具有重要的工程实践意义。

压力管道; 先漏后断; 泄漏速率; FLUENT;

国家自然科学;

张玉凤;

TG457.6

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