油田纤维复合材料设备老化损伤表征及优化应用研究
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完成单位:中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-216
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
张智强、韩 庆、徐树伟、刘海波、鞠梓宸、陈丽娜、彭锡文、闫泰松、李长治、王 凯
项目概况
本成果针对胜利油田集输设备使用过程中出现的纤维复合材料缺陷问题,开展老化检测评价技术研究,填补了玻璃钢储罐缺陷渗漏老化检测研究空白,实现了纤维复合材料的老化损伤的无损检测与剩余强度评估,解决了复合材料设备渗漏老化检测评估难题。
通过技术研究,构建了不同树脂材料在不同老化状态下的破坏过程力-声发射-应变关联机制,形成了基于复合材料界面/胶层损伤与纤维断裂的强度-声发射评估方法,并确定四种等级划分临界点;形成了基于红外热图的缺陷增强和智能化识别方法,实现缺陷的自动识别与定位自动标注;建立了基于树脂疏松引起介电常数变化的电容层析评估方法,研发了电容成像、声阻抗检测装置4套;建立了玻璃钢材料老化剩余力学性能表征方法,玻璃钢时效性能-振动模型验证符合率92.3%,老化区域验证符合率达94.5%。
本成果于2021年8月至2023年5月在胜利油田多个采油厂的玻璃钢储罐、管道进行了应用,检出玻璃钢储罐渗漏破损缺陷共41处,确定分层、老化等需重点监控部位共48处。节约因泄漏等带来的环境污染费用上千万元,大大降低了纤维复合材料制品运行风险,减少了因盲目更换和维修维护增加的投资成本,提升了纤维制品的整体安全运行水平,经济效益和社会效益显著。