導管架T-K-Y節(jié)點免除熱處理研究及ECA疲勞評估軟件開發(fā).pdf

1、導管架平臺是海上油氣事業(yè)中十分常見的結(jié)構(gòu)，使用廣泛，T/K/Y接頭又是導管架中比較常見的部分。海洋工作環(huán)境惡劣，導管架受到海浪作用，海水腐蝕等，可能出現(xiàn)破壞，而疲勞破壞是導管架失效的主要原因，T/K/Y節(jié)點是導管架的薄弱環(huán)節(jié)。多年以來，業(yè)內(nèi)通常采用焊后熱處理的方法降低結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力，并提高斷裂韌性，但是近年來的研究表明，對于厚板結(jié)構(gòu)，焊后熱處理并不一定能夠降低焊接的殘余應(yīng)力水平、提高接頭薄弱環(huán)節(jié)韌性，而且隨著海洋油氣事業(yè)的發(fā)展，導管架結(jié)

2、構(gòu)越來越大，焊后熱處理的難度也大大增加，因此，采用基于斷裂力學理論的工程臨界評估（ECA）技術(shù)對導管架結(jié)構(gòu)進行完整性評價并為能否免除焊后熱處理提供依據(jù)的思想得到了各相關(guān)行業(yè)的廣泛的關(guān)注。
　　本文內(nèi)容分為主要分為兩大塊，試驗和軟件開發(fā)。試驗部分，我們在對采用藥芯焊絲氣保護焊焊接的80mm厚板進行CTOD試驗時發(fā)現(xiàn)，高熱輸入的立焊位置試樣焊縫處的低溫斷裂韌性要高于低熱輸入的橫焊位置試樣，這與行業(yè)內(nèi)普遍認知相反，本文對此進行了探究。同

3、時，本文還測量了80mm焊板熱處理前后的殘余應(yīng)力及 CTOD值，發(fā)現(xiàn)熱處理后殘余應(yīng)力水平明顯降低，但是熱影響區(qū)處的CTOD值惡化，該部位成為結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)域，我們對這一現(xiàn)象進行了分析。軟件部分，我們基于BS7910標準和FITNET標準，以VB.NET為匯編平臺，開發(fā)了針對海洋平臺導管架T/K/Y節(jié)點的ECA疲勞評估軟件。在開發(fā)過程中，我們將標準中各部分的計算公式和思想嵌入到了不同的模塊之中，然后將這些模塊通過界面整合起來，通過和用戶的互