Monte-Carlo法在含缺陷管道腐蚀失效概率评定中的应用

腐蚀是引起管道事故的一个主要原因,我国在役长输管道大部分腐蚀严重,因此有必要对含缺陷管道的腐蚀失效概率进行评定.由于B31G规范评定结果偏于保守,因此采用修正的B31G规范对腐蚀缺陷进行评定,考虑到腐蚀缺陷有关参数的不确定性,利用Monte-Carlo法计算含缺陷管道的腐蚀失效概率.通过对一段实际管道腐蚀失效概率的计算,验证了Monte-Carlo法的可行性.     

埋地管道电磁检测技术的研究

由于小口径埋地管道的工作空间狭窄,多通道电磁检测技术在其研究应用面临大量的困难与问题。分析了埋地管道的检测特点和电磁检测原理与装置,对小口径埋地管道的电磁检测方法、检测性能、检测机器人的驱动方式、机器人的越障及控制等进行了研究,提出了该技术有关环节的研究思路、特点和要求,为进一步深入研究提供有益的参考。     

一种管道机器人电磁离合器的设计

针对管道检测作业安全性问题,研制了一种确保管道机器人可安全退出管道的电磁离合器。该离合器直径Φ42mm,长220mm,动作行程10mm,结构紧凑,可传递较大转矩。详细介绍了电磁离合器机构及其工作原理,分析计算了磁路与线圈发热量,应用拉格朗日-麦克斯韦方程推导出了该机构吸引力关于气隙长度的关系式,并通过有限元仿真软件对理论计算结果进行验证,对挡铁长度进行优化,最终依据理论结果研制了试验样机。     

管道钢X80氢渗透实验研究

采用电化学方法,测定了不同充氢电流下氢在管道钢X80中的扩散系数（D）和试样中可扩散氢浓度（C0）。结果表明,管道钢X80在0.5mol/L H2SO4+0.25g/L As2O3溶液中充氢时,试样中可扩散氢浓度（C0)与充氢电流的方根（√i）呈线性关系,即C0＝－3.17+3.83√i。     

内压作用下复合材料修复裂纹管道的失效分析

为准确评估在内压作用下纤维复合材料修复含裂纹管道的有效性及失效压力,建立复合材料修复后裂纹管道的失效数值模型。该数值模型通过扩展有限元法模拟管道裂纹的扩展,利用cohesive单元模拟胶层的脱粘失效,复合材料的失效通过最大应力失效准则进行判定。通过静水压爆裂试验对所提失效数值模型进行验证,实验结果与数值计算结果具有较好的一致性。失效数值分析结果表明:当内压增大至一定值后,未修复管道的初始裂纹沿轴向及壁厚方向逐渐扩展,进而使得管道内壁单元扩展成真实裂纹,此时真实裂纹贯穿整个壁厚方向,即认为裂纹管道发生爆裂失效,爆裂失效压力随初始裂纹半长呈指数形式下降。复合材料修复裂纹管道的不同修复工况呈现相同的失效模式:在单调递增的内压作用下,管道内表面首先出现黏结裂纹,而后其外表面裂纹张开趋势急剧上升,使得复合材料层应力急剧上升,达到极限强度而失效。且对于不同的初始裂纹尺寸,存在对应的复合材料缠绕层数临界值。     

管道弯头对F(1,1)模态导波传播特性影响研究

为研究管道弯头对非轴对称弯曲波传播特性的影响,采用数值模拟方法研究了不同方向F(1,1)模态导波在弯头处的模态转换和散射特性。研究结果表明:不同方向的F(1,1)模态导波会产生不同的模态转换,其与弯头拱背-拱腹的夹角越大,模态转换程度越大,而夹角为0°时无模态转换产生;弯头会改变F(1,1)模态导波的方向并对散射F(1,1)模态导波幅值产生影响;不同于轴对称导波,影响弯曲波在弯头处反射和透射系数的因素除了弯曲半径和频率外,还有弯曲波激励角度。     

油库地面油罐消防虚拟现实系统的研究

主要研究地面油罐消防场景可视化在微机上的实现。介绍了虚拟现实系统开发平台的选择;研究了虚拟现实系统中高级建模技术:通过编程实现3DS三维模型在OpenGL中的调用;利用Biuboard技术增强了图形的真实感;运用粒子系统建模技术,实现了场景中火焰、烟、消防水束的绘制。最后,给出了捕捉的不同角度的两帧灭火场景效果图。     

顺序输送管道混油浓度PHOENICS数值模拟

针对现有一些顺序输送混油计算公式中存在的问题,在κ-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上,提出了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件成功地对该模型进行了数值求解.且首次以图像的形式直观地显示出管内的混油浓度分布,并通过浓度曲线的对比,对油品输送次序对混油的影响进行了分析.研究结果表明:计算机模拟能够为顺序输送混油机理的研究提供一个较为准确而便利的手段.同时也对影响混油的其他一些因素(高差、阀件、温度等)的研究提供了参考与帮助.     

小型管道混凝机理探讨

研究指出小型管道混凝过程可看作一种典型的活塞流反应器。整个管道混凝动力学机理分凝聚、絮凝和亚沉降三个阶段。根据对管道内水力条件的分析,发现速度梯度G值的沿程变化,更有利于管道内混凝过程的完成。同时,对混凝剂的投加选择也是保证管道混凝过程充分实现的重要因素。混凝剂在水中能否迅速均匀混合,直接反映出混凝效果的好坏。但目前管道内混凝效果的评价仍以传统的G值和GT值为控制指标,有待于进一步的完善。     

计算机模拟中油罐灭火力量最佳位置确定方法

在实际油罐灭火力量部署时,确定泡沫枪(炮)、水枪等灭火力量的合理位置或最佳位置,取决于指挥员的经验和综合素质;对于计算机模拟灭火,需要根据所设定的条件(如风向),来确定灭火力量的合理位置或最佳位置,进而达到计算机灭火作战指挥模拟训练的目的.