正交各向异性含局部减薄管道极限载荷分析文献综述
2020-05-06 16:43:48
文 献 综 述 1.1、研究背景与意义 压力管道是过程工业生产和运输中广泛应用的具有较大潜在风险的特种设备。
目前,压力管道在很多行业中都有应用,且几乎都承受内压和外载荷的作用,与此同时,其工作环境也是非常恶劣。
压力管道遍布石油、化工、电力、冶金等工业领域,担负着输送易燃、易爆、高温、高压、有毒和放射性介质的重要任务,这些行业在国民经济生产生活中占据着重要位置,一旦发生危险,人民的生命财产将受到巨大损失,后果不堪设想。
因此对于管道的研究将显得尤为重要。
目前我国在役的压力管道由于受生产过程中技术因素影响,结构材料易存在先天缺陷,且受到环境侵蚀等因素影响,使用过程中造成体积型缺陷,相当一部分的设备是在高温高压环境下服役,给生产运行埋下了安全隐患。
例如,1974年,英国尼波洛公司己内酰胺工厂内环已烷氧化反应釜的一条管道发生破裂,造成环已烷大量泄漏,遇明火后引起爆炸并引发大火,最后造成24人死亡,87人受伤,经济损失达4000万英磅。
1979年美国德克萨斯一套疏酸烷基化装置中的管道破裂,介质泄漏后遇明火后引起爆炸,多个设备和房屋建筑遭到严重损坏,经济损失达2400多万美元。
而我国的压力管道事故更频发,据统计我国每年因产生体积型缺陷而失效的设备损失有600多亿。
准确的评定和预测这些含缺陷结构的极限载荷,不仅可以保证这些设备的安全运行,还可以节省成本,创造良好的经济和社会效益。
随着工业发展,对于压力管道的要求不断提高,钢材的性能也成为研究人员越来越重视的问题,而具有各向异性的复合材料成为了解决这一问题的重要途径,如今一些呈现正交各向异性的材料在实际工程中受到了广泛应用。