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含平面缺陷的压力管道在静载下的可靠性指标

文章来源：本站收集上传时间：2018-6-25 浏览量：2792

　　跟着国民经济的开展，压力管道得到越来越广泛的使用。为了安全、高效地运用压力管道，应对其进行牢靠性剖析，并用牢靠性目标来衡量其安全情况。

　　　　2牢靠性剖析SAPV―95，即“在役含缺点压力容器安全鉴定规程”对静载下含平面缺点的结构的安全鉴定采用了失效鉴定图技能失效鉴定图是以英国中心电力局（CEGB）的“双判据”鉴定法（一般称为R6鉴定法）为根底，结合美国通用电气公司（GE）得到的形变塑性理论解开展起来的失效鉴定图以裂尖邻近的应力强度因子Ki与材料开裂韧度Kic的比值，即无量纲数Kr为纵坐标，以结构承受的一次载荷P与材料塑性屈从极限载荷P0的比值，即无量纲数Lr为横坐标，以世界设Kr遵守均值为、变异系数为VKr的正态散布；Li遵守均值为―L、变异系数为VLr的正态散布，而且Ki和Li无关进行标准化改换，令将LlKr坐标系改换为ZlZ2坐标系。

　　　　则Zi地点区间为假如则Zi地点区间为x-kh，x+h否则，核算u（入+3h）、U（X+5h）、直至则Zi地点区间为第二步，用Fibonacci法确定解的近似值Zi.设第其间X！事先给定的迭代精度令如此重复n次，即得到近似解Zi.3.2模型试运行使用已有的NMH1水平井和E117侧平井井史材料，依据钻柱强度剖析综合模型，作为验证性的试运行，编程进行强度核算剖析。结果与整井钻柱强度有限元核算结果基本共同，阐明精度可信，但较之却更简捷便利，具有杰出的实用性1i3.3事端核算剖析3242m占53段，准确调查应力散布情况，取钻柱与井壁摩檫系数为0.22核算结果参见图ab其间符号□A、X、、+别离代表曲折应力、改变应力、轴向拉压应力、第三适当应力、井轴等曲线。钻柱最大曲折应力643.3MPa，此处井深2087.06m；最大改变应力895.7MPa，最大适当应力1893MPa，此处井深2089.05m；最大拉伸应力137.7MPa，此处在井口。

　　　　整井钻柱各应力散布如图a，可知窗口以上钻柱以轴向拉压为主，且应力随井深添加而减小，比曲折段作业应力小得多；曲折段钻柱则以弯扭为主，且应力值很大，特别接近井底段特别杰出，首要反映于井轴曲率。

　　　　曲折段钻柱应力散布见图b内，曲折应力、改变应力及第三适当应力皆到达整个钻506~1893MPa即便按较高屈从强度930.79MPa的钢级S135，其适当作业应力也远远超过了强度要求乃至屈从强度如此高的作业应力在该区间内随时到处都可引起损坏在此情况下，实践（首先）发生损坏的往往是那些具有尺度或几何缺点或骤变的当地（这些当地简单发生应力会集，更易损坏）该井钻柱损坏正是发生在该区间内（2纹丝扣处而2085.08m以上的适当作业应力大都小于屈从强度087.06~2089.05m的危险区间内，轴向拉压应力相对可忽略不计，虽然曲折曲率高达3.但曲折应力远小于屈从强度，在强度要求范围内。适当作业应力到达如此高值，首要是因为方位改变较大（约2/m），发生了较大的改变应力所形成的可见，较大的方位改变对钻柱强度具有更大的要挟1）河76-7侧平井落鱼事端首要原因在于鱼头处井眼曲率特别体现于方位改变）过大，发生了过大的适当作业应力（首要反映在改变切应力），其次兼有应力会集存在，致使钻柱剪切开裂。

　　　　2）大曲率侧平井施工，钻柱强度对方位改变更为灵敏，故特别要注意操控方位改变不要过大，避免形成钻柱强度损坏。

　　　　考1刘延强。大挠度钻柱强度剖析的简化方法。见：杜庆华，力学与使用3刘延强，吕英民。钻柱拖扭阻力的核算剖析。石油学报，1996，17（3）：110-115（上接第68页）跟着vl，v.的添加，U值减小，即跟着L、Kr的分散性的添加，安全状况变差这与牢靠性理综上所述，能够得出以下定论：1）牢靠性目标能定量地表示含平面缺点的压力管道在静载下的安全状况2）两步法能迅速地求解含平面缺点的压力容器在静载下的牢靠性目标。

　　　　3）含平面缺点的压力管道在静载下的牢靠性目标跟着Lr、Kr的均值、变异系数的添加而减小。

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