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    管道总传热系数的研究与确定

    2019-05-06   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合?#39318;?#20307;大小:
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     中国钢管信息港小编获悉:裂纹检测采用超声液体耦合裂纹探测在线检验工具(UltrascanCD工具)检测深度大于1nun的SCC裂纹缺陷,可区别裂纹与其它裂纹类缺陷(夹杂、分层),经开挖验证了该方法的可靠性。采用横向场检验(TFI)工具,可检纵向焊缝中的沟状裂纹及其扩展、未熔合、缝隙腐蚀和第三方破坏,使用该工具不仅效率篼,而且比超声波车载检验工具更便宜。对液体管道采用剪切波超声工具,°压缩超声工具可检验应力腐蚀开裂,通过检验和水压试验,建立应力腐蚀模型,并通过现场开挖进行了验证。
      
      高压输送和高钢级管材的开发与应用输气管道向更高压的方向发展?#19988;?#20010;趋势,采用篼压输送可减小管径,通过篼钢级管材的开发和应用可减小钢管的壁厚,进而减轻管子的重量,并缩短焊接时间,从而大大降低钢材重量和建设成本。例如,采用X100管子比采用X65、X70管子可节约费用30%左右,节约管道建设成本10%12%.20世纪70年代以来,随着管道的输送压力提高到10MPa左右,X70钢管逐?#38477;?#21040;广泛应用,目前己占主导地位;90年代以来,输送压力继续提篼,更高强度级别的管材得到了利用,已敷设了大约500km的X80输气管道,NOVA公司(已并人TransCana- da)已将X80作为?#38470;?#36755;气管道的基本选材平台。在Alaskan LNG项目中,正在考?#19988;?#26465;1287km的天?#40644;?#31649;道,管径为711.2或762 mm,钢级X80,壁厚15.5716.66mm.目前,输气管道的设计和运行压力已达15MPa,甚至20NiPa,?#34892;?#31649;道甚?#37327;?#34385;采用更篼的压力。Mohitpour论证了在非常高的压力(5516MPa)下输送大流量(超过1.7X108 m-7d)的天?#40644;?#31649;道的商业可行性,使用高强度X105管道钢,管径为NPS60(1524mm),壁厚25mm,输送伊朗南部的天?#40644;?#36827;行回注,以保持油藏石油生产。采用高压输送和篼钢级管材的组合?#20999;陆?#31649;道重要的发展趋势,在高?#36149;?#38050;级管道的设计与建造中,采用了一系列先进技术,如极限状态设计方法、机械化自动焊接技术、高分辨率的缺陷超声波自动定量检测技术及适用性评价方法等。
      
      中国钢管信息港小编获悉?#27827;蒃CSC、CSM和?#20998;?#38050;管共同进行的联合研究项目开展了管径为1420mm、输送压力为15MPa的X100钢管断?#30740;?#20026;的研究采用实验室试验和全尺寸爆破试验,对其进行了可行性论证。与?#36865;?#26102;。EXXON、住友金属、新日铁共同进行对X120钢或X125钢的研究。这种高强度管道的屈服强度可达861MPa以上,可承受的工作压力达35另外,复合材料增强管道钢管正在开发,即在高钢级管材外部包敷——*玻璃钢和合成树指1采用这种管材。可进一步提高输送压力。降低建设成本。同时可增加管输量以5提高管F抵抗各?#21046;?#22351;的能力和安全性:当管材钢级超过X120或X125?#20445;?#21333;纯依靠提高钢级来减少成本已卜分困?#36873;?#32780;必须采用筻合料增强管道钢管三、高压?#40644;?#36755;送及管道断裂控制采用高压?#40644;?#36755;送具有很好的经济效益,但?#40644;?#36755;送时天?#40644;?#30340;热值很高。减压波速很低:这不但要求管材能防止裂纹的起裂。而且要求管材具有更高的防止?#26377;?#35010;纹扩展的止裂韧性:以AlHance管道为代表的高压?#40644;?#36755;送是天?#40644;?#31649;道输送技术的重大创新,其断裂控制是该管道成功与否的关键技木之一:管道的断裂控制包括起裂控制和?#26377;?#35010;纹的扩畏控制?#40644;?#35010;控制可采用先屈眼舌断裂准则和先漏舌破准则。主要用亍防止管道的脆性断裂。扩展控制主要用防止输气管道?#26377;?#35010;纹的止裂:以Alliance X7G大口径输气管道为例。为防?#36141;?#32541;裂纹的起裂。要求钢管焊缝-的CV.N冲击功不低于60J,同时要求钢管材?#31995;腄WTT 85不高于一5C.DWTT冲击能量不低于453J/cm:。
      
      省略管内流体与铜管内壁之间的热阻,则热阻i可表示为层外径及夹层外径,mm.由于Ag*Ab,Ak:*Ab,且d产‘,?#36866;艦?#20013;的第1项和第3项均可省略,则热阻可表示为将式(5)代入式(3),整理可得保温层导热系数Ab的计算公式?#27827;?#20110;泡沫材?#31995;?#23494;度很小,且?#28909;热菀步?#23567;,所以〔押3《£1,£:3《)2,故可省略3;3,则式(6)变为久b测得任意2个相邻时刻的管内流体温度0;和久+ 1,采用式(7)便可求出保温层导热系数Ab. 3.2实验结果采用式(7)对新的泡沫保温管道进行测试和计算,得到的管道导热系数为0.039,比采用快速导热系数测定仪测定的导热系数0.025偏大约56%,该数值更接近《埋地钢质管道硬?#31034;?#27688;脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》(SYJ18-86,原石油部颁发)规定的保温层导热系数?#24066;?#26368;大值0.035.?#36865;猓?#20026;研究保温层老化对导热系数的影响,对放置6年的保温管道进行测试和计算,得到的管道导热系数为0.052,比采用同样方法测定的新保温管道导热系数0.039偏大约33%. 4环形空间空气夹层的当量导热系数海底双重保温管道环形空间空气夹层传热属于自然对流换热,环行空间空气夹层换热热阻计算式为p一wi均测试温度,t?#28023;籆l、c2分别为水和钢管的?#28909;热藎?:广1?#24359;?、12分别为水和钢管单位长度质量,1* m'Ar为测试时间间隔,s;A6为Ar时间内的水和钢管的?#38470;擔瑃.空气夹层换热是有限空间的对流换热,为了便于计算,?#35805;?#25226;有限空间的自然对流换热当作热传导来处理,即用当量热传导系数的大小来表?#31350;?#27668;夹层内换热的强弱。
      
      中国钢管信息港小编获悉:换热热阻和当量导热系数的关系为式:温度的算术平均值)的格拉晓夫数和普朗特数。
      
      根据多次?#38470;?#23454;验所测得的?#38470;?#25968;据,采用式(8)计算出空气夹层的换热热阻后,即可由式(9)计算出当量热传导系数,然后计算出当量导热系数所对应的定性温度下的格拉晓夫数和普朗特数,最后用最小二乘法求出常数C和7.式(10)为水平管道环形空间空气夹层自然对流换热当量导热系数的经验关系式。
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