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X80管道环焊缝缺陷的钢质环氧套筒修复补强研究
| 论文题名： | X80管道环焊缝缺陷的钢质环氧套筒修复补强研究 |
| 关键词： | 管道铺设;环焊缝;缺陷修复;钢质环氧套筒 |
| 摘要： | X80管道在铺设过程中相邻两段管道间通过环焊缝进行连接，而在现场施工过程中环焊缝不可避免地存在缺陷，导致X80管道在运行过程中存在较大安全隐患。目前，针对环焊缝缺陷的修复技术主要包括换管、复合材料修复及套筒修复三大类。钢质环氧套筒修复技术作为一种免焊修复技术，部分学者已开始进行探索并将其运用于管道缺陷修复。本文基于试验与有限元模拟相结合的手段，对采用钢质环氧套筒修复后的含缺陷高钢级大口径管道开展内压、内压与弯矩联合荷载作用下的修复效果及影响因素的研究。 （1）完成钢质环氧套筒修复含环焊缝缺陷的X80管道的内压、内压与弯矩联合荷载作用下的承载力试验，获得管道破坏形态及极限承载力。本文最终获得了内压、内压与弯矩联合荷载作用下，使用钢质环氧套筒修复后，管道修复区表面轴向应力值平均降低分别为54.8%、33.6%；试验结果表明钢质环氧套筒具有良好的修复效果。 （2）通过对比基于试验管道参数建立的ANSYS有限元模型，给出了试验运用的系列有限元建模技术，系统分析了在内压与弯矩联合荷载作用下钢质环氧套筒修复含环焊缝缺陷的X80管道的整体及修复区域内管道应力变化状态。同时本文建立与试验管道及缺陷尺寸完全相同的未修复管道有限元模型，分析管道修复前后的应力状态，并从应力的角度对修复效果进行分析。 （3）系统分析了管道径厚比、钢质环氧套筒长度与厚度及环氧树脂胶层厚度对修复效果的影响，给出工程运用管道径厚比35-95、套筒厚度12-32mm、套筒长度1050-2050mm、胶层厚度10-30mm下的有限元模拟分析结果。最终对环氧树脂胶层厚度、钢质环氧套筒长度与厚度进行多参数优化分析，给出工程运用不同管道径厚比下最优修复效果的各参数组合方式。 |
| 作者： | 蔡梓建 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 贾彬;李彪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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