中石油管道局破解國際壓力容器業(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)計方法破解國際壓力容器行業(yè)難題，填補了國內(nèi)外空白。

　　這次試驗是對管徑1219毫米×1016毫米的三通進行水壓爆破試驗，為國際上首次采用此法準確評價三通極限載荷，給大開孔率三通設(shè)計方法研究積累了重要的試驗依據(jù)。

　　管道局研究院結(jié)合西氣東輸三線等工程對大口徑和大厚壁三通的需求，與管道局設(shè)計院和機械公司聯(lián)合開展高鋼級、大口徑和大開孔率三通結(jié)構(gòu)優(yōu)化及計算方法研究。研究人員采用標準分析、理論計算和應(yīng)力試驗相結(jié)合的方法，研究結(jié)構(gòu)與壁厚對三通應(yīng)力分布以及安全性的影響，提出開孔率為0.8至1的三通設(shè)計理論；通過采用應(yīng)變測試方法對三通水壓爆破試驗過程中的極限載荷測定，運用有限元方法進行對比分析，確定了大開孔率三通設(shè)計評定準則。

　　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)計多采用保守的設(shè)計方法，三通的生產(chǎn)、應(yīng)用及安全性存有一定的隱患。目前，國內(nèi)外還沒有一種科學(xué)合理的方法來指導(dǎo)油氣管道用大開孔率三通的設(shè)計，且大開孔率三通設(shè)計方法一直是國際壓力容器行業(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、開孔率大，目前全球還沒有開展相關(guān)技術(shù)的研究。

　　近年來，國內(nèi)學(xué)者在三通結(jié)構(gòu)對三通受力影響方面進行分析，但在開孔率的理論設(shè)計方法、安全系數(shù)和極限載荷等方面未得出確切的理論依據(jù)，不能為大開孔率三通設(shè)計評定提供依據(jù)。國外早在上世紀六七十年代就對三通強度問題展開研究，美國壓力容器研究委員會提出大開孔率三通計算方法，但沒有形成相關(guān)的計算曲線和圖表。

　　管道局吸納國內(nèi)外先進的力學(xué)測試分析方法，開展高鋼級、大口徑和大開孔率三通結(jié)構(gòu)優(yōu)化及計算方法研究，完善了管件設(shè)計標準規(guī)范，對于提升我國大口徑和高鋼級管線鋼的管道工程建設(shè)水平意義重大。