中石油管道局破解國(guó)際壓力容器業(yè)難題

    記者9月29日獲悉，管道局自主創(chuàng)新的熱壓三通設(shè)計(jì)方法破解國(guó)際壓力容器行業(yè)難題，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。

　　這次試驗(yàn)是對(duì)管徑1219毫米×1016毫米的三通進(jìn)行水壓爆破試驗(yàn)，為國(guó)際上首次采用此法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)三通極限載荷，給大開(kāi)孔率三通設(shè)計(jì)方法研究積累了重要的試驗(yàn)依據(jù)。

　　管道局研究院結(jié)合西氣東輸三線等工程對(duì)大口徑和大厚壁三通的需求，與管道局設(shè)計(jì)院和機(jī)械公司聯(lián)合開(kāi)展高鋼級(jí)、大口徑和大開(kāi)孔率三通結(jié)構(gòu)優(yōu)化及計(jì)算方法研究。研究人員采用標(biāo)準(zhǔn)分析、理論計(jì)算和應(yīng)力試驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究結(jié)構(gòu)與壁厚對(duì)三通應(yīng)力分布以及安全性的影響，提出開(kāi)孔率為0.8至1的三通設(shè)計(jì)理論；通過(guò)采用應(yīng)變測(cè)試方法對(duì)三通水壓爆破試驗(yàn)過(guò)程中的極限載荷測(cè)定，運(yùn)用有限元方法進(jìn)行對(duì)比分析，確定了大開(kāi)孔率三通設(shè)計(jì)評(píng)定準(zhǔn)則。

　　隨著油氣管道的發(fā)展，油氣管道用三通朝著大口徑、高壓力和大厚壁的方向發(fā)展。以往的三通設(shè)計(jì)多采用保守的設(shè)計(jì)方法，三通的生產(chǎn)、應(yīng)用及安全性存有一定的隱患。目前，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有一種科學(xué)合理的方法來(lái)指導(dǎo)油氣管道用大開(kāi)孔率三通的設(shè)計(jì)，且大開(kāi)孔率三通設(shè)計(jì)方法一直是國(guó)際壓力容器行業(yè)的難題。由于油氣管道用三通壁厚不均勻、制造工藝和結(jié)構(gòu)尺寸復(fù)雜、開(kāi)孔率大，目前全球還沒(méi)有開(kāi)展相關(guān)技術(shù)的研究。

　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者在三通結(jié)構(gòu)對(duì)三通受力影響方面進(jìn)行分析，但在開(kāi)孔率的理論設(shè)計(jì)方法、安全系數(shù)和極限載荷等方面未得出確切的理論依據(jù)，不能為大開(kāi)孔率三通設(shè)計(jì)評(píng)定提供依據(jù)。國(guó)外早在上世紀(jì)六七十年代就對(duì)三通強(qiáng)度問(wèn)題展開(kāi)研究，美國(guó)壓力容器研究委員會(huì)提出大開(kāi)孔率三通計(jì)算方法，但沒(méi)有形成相關(guān)的計(jì)算曲線和圖表。

　　管道局吸納國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的力學(xué)測(cè)試分析方法，開(kāi)展高鋼級(jí)、大口徑和大開(kāi)孔率三通結(jié)構(gòu)優(yōu)化及計(jì)算方法研究，完善了管件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)于提升我國(guó)大口徑和高鋼級(jí)管線鋼的管道工程建設(shè)水平意義重大。