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含平面缺陷的壓力管道在靜載下的可靠性指標(biāo)
文章來源:本站收集 上傳時(shí)間:2018-6-25 瀏覽量:2851
跟著國民經(jīng)濟(jì)的開展,壓力管道得到越來越廣泛的使用。為了安全、高效地運(yùn)用壓力管道,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行牢靠性剖析,并用牢靠性目標(biāo)來衡量其安全情況。
2牢靠性剖析SAPV―95,即“在役含缺點(diǎn)壓力容器安全鑒定規(guī)程”對(duì)靜載下含平面缺點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的安全鑒定采用了失效鑒定圖技能失效鑒定圖是以英國中心電力局(CEGB)的“雙判據(jù)”鑒定法(一般稱為R6鑒定法)為根底,結(jié)合美國通用電氣公司(GE)得到的形變塑性理論解開展起來的失效鑒定圖以裂尖鄰近的應(yīng)力強(qiáng)度因子Ki與材料開裂韌度Kic的比值,即無量綱數(shù)Kr為縱坐標(biāo),以結(jié)構(gòu)承受的一次載荷P與材料塑性屈從極限載荷P0的比值,即無量綱數(shù)Lr為橫坐標(biāo),以世界設(shè)Kr遵守均值為、變異系數(shù)為VKr的正態(tài)散布;Li遵守均值為―L、變異系數(shù)為VLr的正態(tài)散布,而且Ki和Li無關(guān)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化改換,令將LlKr坐標(biāo)系改換為ZlZ2坐標(biāo)系。
則Zi地點(diǎn)區(qū)間為假如則Zi地點(diǎn)區(qū)間為x-kh,x+h否則,核算u(入+3h)、U(X+5h)、直至則Zi地點(diǎn)區(qū)間為第二步,用Fibonacci法確定解的近似值Zi.設(shè)第其間X!事先給定的迭代精度令如此重復(fù)n次,即得到近似解Zi.3.2模型試運(yùn)行使用已有的NMH1水平井和E117側(cè)平井井史材料,依據(jù)鉆柱強(qiáng)度剖析綜合模型,作為驗(yàn)證性的試運(yùn)行,編程進(jìn)行強(qiáng)度核算剖析。結(jié)果與整井鉆柱強(qiáng)度有限元核算結(jié)果基本共同,闡明精度可信,但較之卻更簡捷便利,具有杰出的實(shí)用性1i3.3事端核算剖析3242m占53段,準(zhǔn)確調(diào)查應(yīng)力散布情況,取鉆柱與井壁摩檫系數(shù)為0.22核算結(jié)果參見圖ab其間符號(hào)□A、X、、+別離代表曲折應(yīng)力、改變應(yīng)力、軸向拉壓應(yīng)力、第三適當(dāng)應(yīng)力、井軸等曲線。鉆柱最大曲折應(yīng)力643.3MPa,此處井深2087.06m;最大改變應(yīng)力895.7MPa,最大適當(dāng)應(yīng)力1893MPa,此處井深2089.05m;最大拉伸應(yīng)力137.7MPa,此處在井口。
整井鉆柱各應(yīng)力散布如圖a,可知窗口以上鉆柱以軸向拉壓為主,且應(yīng)力隨井深添加而減小,比曲折段作業(yè)應(yīng)力小得多;曲折段鉆柱則以彎扭為主,且應(yīng)力值很大,特別接近井底段特別杰出,首要反映于井軸曲率。
曲折段鉆柱應(yīng)力散布見圖b內(nèi),曲折應(yīng)力、改變應(yīng)力及第三適當(dāng)應(yīng)力皆到達(dá)整個(gè)鉆506~1893MPa即便按較高屈從強(qiáng)度930.79MPa的鋼級(jí)S135,其適當(dāng)作業(yè)應(yīng)力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了強(qiáng)度要求乃至屈從強(qiáng)度如此高的作業(yè)應(yīng)力在該區(qū)間內(nèi)隨時(shí)到處都可引起損壞在此情況下,實(shí)踐(首先)發(fā)生損壞的往往是那些具有尺度或幾何缺點(diǎn)或驟變的當(dāng)?shù)兀ㄟ@些當(dāng)?shù)睾唵伟l(fā)生應(yīng)力會(huì)集,更易損壞)該井鉆柱損壞正是發(fā)生在該區(qū)間內(nèi)(2紋絲扣處而2085.08m以上的適當(dāng)作業(yè)應(yīng)力大都小于屈從強(qiáng)度087.06~2089.05m的危險(xiǎn)區(qū)間內(nèi),軸向拉壓應(yīng)力相對(duì)可忽略不計(jì),雖然曲折曲率高達(dá)3.但曲折應(yīng)力遠(yuǎn)小于屈從強(qiáng)度,在強(qiáng)度要求范圍內(nèi)。適當(dāng)作業(yè)應(yīng)力到達(dá)如此高值,首要是因?yàn)榉轿桓淖冚^大(約2/m),發(fā)生了較大的改變應(yīng)力所形成的可見,較大的方位改變對(duì)鉆柱強(qiáng)度具有更大的要挾1)河76-7側(cè)平井落魚事端首要原因在于魚頭處井眼曲率特別體現(xiàn)于方位改變)過大,發(fā)生了過大的適當(dāng)作業(yè)應(yīng)力(首要反映在改變切應(yīng)力),其次兼有應(yīng)力會(huì)集存在,致使鉆柱剪切開裂。
2)大曲率側(cè)平井施工,鉆柱強(qiáng)度對(duì)方位改變更為靈敏,故特別要注意操控方位改變不要過大,避免形成鉆柱強(qiáng)度損壞。
考1劉延強(qiáng)。大撓度鉆柱強(qiáng)度剖析的簡化方法。見:杜慶華,力學(xué)與使用3劉延強(qiáng),呂英民。鉆柱拖扭阻力的核算剖析。石油學(xué)報(bào),1996,17(3):110-115(上接第68頁)跟著vl,v.的添加,U值減小,即跟著L、Kr的分散性的添加,安全狀況變差這與牢靠性理綜上所述,能夠得出以下定論:1)牢靠性目標(biāo)能定量地表示含平面缺點(diǎn)的壓力管道在靜載下的安全狀況2)兩步法能迅速地求解含平面缺點(diǎn)的壓力容器在靜載下的牢靠性目標(biāo)。
3)含平面缺點(diǎn)的壓力管道在靜載下的牢靠性目標(biāo)跟著Lr、Kr的均值、變異系數(shù)的添加而減小。
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2016-06
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