海底石油管线体积型缺陷eca评估

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1、摘要海底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。但是由于焊接缺陷、残余应力、力学性能不均匀性等原因使焊接接头成为整个结构的薄弱环节。因而焊接接头的安全评定对于结构的安全运行至关重要。海底石油管道采用塑性良好的管线钢材料制成，而体积型缺陷是其中最为常见的缺陷形式。发达国家基于“合于使用”的原则，对管道和压力容器的安全评定技术研究已取得长足进展，并且建立了一系列相关的评定标准和文件，但与面型缺陷相比，国外在体积型缺陷方面的研究工作较少，且主要集中于局部减薄这类缺陷。本文系统地介绍了国际上的安

2、全评定标准BS7910，并对含体积型缺陷管道的极限评估以及安定分柝的研究现状进行了探讨和评述，最后基于BS7910评定标准用VisualBasic6．0程序语言编制了一套体积型缺陷评定软件，对旅大海底管线焊接接头进行了体积型缺陷的ECA工程极限评估。为了获得进行ECA评估所需的管道材料的性能数值，我们对焊缝金属进行力学性能实验，获得其力学性能，并通过CTOD．R阻力曲线测定试验确定了热影响区和焊缝金属分别具有的断裂韧性。在上述工作完成后，我们将体积型缺陷评定分为两个级别进行评定：1、满足特定条件的体积型缺陷直

3、接验收：2、不满足条件的体积型缺陷按平面缺陷进行评定，依据BS7910标准中的规定，通过迭代计算，得到在铺设过程中可以接受的裂纹的极限和允许尺寸。本文的研究具有实际的工程意义和经济价值，为海底石油管线铺设过程中体积型缺陷的验收或拒收提供了重要依据。关键字：管线钢；体积型缺陷；BS7910；ECA工程极限评估ABSTRACTIntheweldedstructureofOffshorepipelineusedtOdeliveroilandgas，theweldedjointsaretheweaknesslocat

4、ion．Thisismainlybecausethereareinevitableweldingdefects，residualstressesandinhomogeneousmicrostructuresandpoormechanicalpropertiesintheweldedjointzone．Sothesafetyassessmentofweldjointisveryimportantforthestructure．Theoffshorepipelineismadeofpipelinesteelwhi

5、chhasgoodplasticityandnon—planarflawsarethemostcommontypesofflaws．Basedontheprincipleof“fitnessforuse”，thedevelopedcountrieshavemadegreatprogressintheresearchofthesafetyassessmentforpipelineandpressurecontainersandbuiltaseriesofstandardanddocument．Comparedt

6、otheplanarflaws，theresearchofnon—planarflawsisless，andconcentratedonthelocalizedthinflaws．Inthisstudy，theinternationalsafetyassessmentstandardsBS7910andSINTAPareintroducedsystematically．Thepresentstateofresearchforthecriticalassessmentandstableanalysisofpip

7、elinewithnon·planarflawsisdiscussedandobserved．AsoftwareisdesignedwithVisualBasic6．0fortheassessmentofNon．planarflaws．FinallytheECA(EngineeringCriticalAssessment)whichisbasedontheprincipleofBS7910wascarriedouttoassesstheweldjointsoftheoffshorepipelinebetwee

8、nLvshunandDalianwithnon-planarflawswiththeSOftware．Tofinishtheassessment，weobtainthetensilepropertyoftheweldbyperformingthetensiletestingoftheweldmetalandobtainthefracturetoughnessoftheHAZandtheweldmet