试样形状对高强度感应加热弯管拉伸实验的影响

拉伸性能是高钢级管道钢管的重要性能之一。针对高钢级X70和X80感应加热弯管,选取了3种不同规格的试样形状进行拉伸实验,结果表明:试样形状对这两种感应加热弯管的屈服强度、抗拉强度和屈强比均有一定影响。这两种感应加热弯管的横向试样、矩形板状拉伸试样的屈服强度值低于圆棒拉伸试样;X70感应加热弯管的纵向试样、矩形板状拉伸试样的屈服强度值高于圆棒拉伸试样。这两种感应加热弯管不同试样形状的抗拉强度差异不大,横向矩形全壁厚试样的抗拉强度均稍高于圆棒试样。这两种感应加热弯管横向矩形全壁厚试样的屈强比均低于圆棒试样,X70感应加热弯管的纵向矩形全壁厚试样的屈强比则高于圆棒试样。为保障管道钢管的服役安全,建议采用圆棒试样进行实验。     

中俄东线直径1422mmX80钢级冷弯管设计参数的确定

为了满足中俄东线工程建设的实际需求,需要开展直径1 422 mm、X80钢级管道冷弯管设计参数的相关研究。采用AS 2885.1-2012《管道-天然气和石油管道第1部分:设计和建造》中的公式计算得出冷弯管的最大弯曲角度为6.48°;再通过冷弯管弯制过程中的应力应变有限元模拟分析,得到当弯曲角度为6~8°时,管道处于弹塑性区,满足变形要求。经过实验室及中俄东线试验段的现场验证,弯制的6.4°冷弯管回弹量及变形量均匀稳定,椭圆度、壁厚及内弧波浪度等指标均控制良好,能够满足工程要求。经过相关计算、分析及验证,最终确定中俄东线直径1 422 mm、X80钢级冷弯管的最大弯曲角度为6°,曲率半径不小于50倍钢管外径(71 100 mm)。该结果可为中俄东线天然气管道工程建设提供指导。     

多层结构防腐钢管冷弯成型

在修建长输管道中，弯管是管道平面转向或竖向以较好的构成形式，冷弯后的钢管防腐是施工中的一大难题，近期进行的带二、三（多层）结构防腐钢管的冷弯试验，为今后在管道 大量采用冷弯技术提供了重要依据。这种冷弯管已在国内矿浆、输气管道中应用，开创了带二、三层结构防腐钢管进行冷弯工艺的先例；节省了管道建设投资，提高了管道施工质量。     

油气管道冷弯管的技术发展现状

冷弯管制作是管道施工的重要工序,随着管道钢级、口径和压力的提高,冷弯管的质量性能和服役安全性显得尤为重要。系统分析了冷弯装备、冷弯工艺、冷弯管外观质量、力学性能、服役安全性评价、相关标准体系等方面的技术发展现状,指出了未来油气管道冷弯管的技术发展方向,包括提高冷弯装备的弯制能力和自动化控制水平,创新弯制方法,优化冷弯工艺,加强冷弯管质量控制和安全可靠性评价,完善相关标准体系等,对提高冷弯管的制作和应用水平具有重要的指导意义。     

油气干线用钢管质量指标确定方法

建设一条管道,设计者的任务之一是根据适用性、可靠性和经济性的原则确定所用钢管的质量指标值,以此选购钢管(板)。屈服强度、屈强比、韧性等是钢管(板)的主要质量指标,合理确定这些指标的数值有相当难度。通过对管道用钢管的性能研究,结合对国内外相关研究成果的分析,提出了在确定屈服强度时要考虑包辛格效应的影响、包辛格效应对屈强比的影响及其影响范围,并给出了管道用钢、钢管的屈服强度、屈强比和韧性指标值的具体确定方法。     

中国X80管线钢和钢管研发应用进展及展望

随着油气管道建设的快速发展,X80管线钢及钢管得到了大规模应用。回顾了中国X80高钢级管线钢及钢管的研发应用历程与主要进展,指出了面临的挑战,提出了发展建议。经过近20年的发展,建成X80油气输送管道约17 000 km,单管输气量达到380×10~8 m~3/a,X80管材生产及管道建设技术进入国际领跑者行列。形成了X80管线钢及钢管组织分析鉴别与评定、强度试验与屈强比控制、断裂与变形控制等关键技术,以及X80系列热轧板卷与大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造技术、宽厚板与大口径厚壁直缝埋弧焊管制造技术、大应变管线钢及钢管制造技术、感应加热弯管及管件设计与制造技术。有力支撑了西气东输二线、中俄东线等重大管道工程建设。对于未来发展,提出如下建议:加强对制管用板卷或钢板的可焊性评价与控制,深化现场焊接技术及质量性能控制研究,推进高钢级管线钢及钢管在大输量管道建设中的应用,强化油气管道失效控制、完整性理论与技术的研究及应用。(参69)     

包申格效应对X65管道钢管强度的影响

进口X65卷板制管后屈服强度明显下降，通过包申格效应试验，分析制管过程中的应力，应变对钢管屈服强度的影响，对进口卷板制管前后屈服强度的变化情况进行了详细研究，指出了影响钢管强度的几个主要因素。     

基于屈服强度的X80钢管100％SMYS试压的可行性

高强度试压是国内外管道试压的普遍趋势.为研究我国X80钢管100％SMYS(最小屈服强度)试压的可行性,以西气东输二线西段为例,应用概率统计方法,分析了X80直缝钢管和螺旋缝钢管管材试样屈服强度的分布特征,并研究了实物屈服强度和管材试样屈服强度的差异.结果表明:X80直缝钢管和螺旋缝钢管试样的屈服强度分布均符合正态分布,X80直缝钢管屈服强度性能优于螺旋缝钢管,钢管实物屈服强度比管材小试样屈服强度高10％～15％.以100％SMYS试压导致母材屈服概率小于1％为目标,根据管材试样屈服强度概率分布特征及试样与实物屈服强度的差异,得出X80钢管可进行100％SMYS试压的结论.     

不同温度下两种管材应力应变特性的研究

通过对国产Ｘ６０螺旋埋弧焊管（ＳＳＡＷ）和进口Ｘ５２直缝电阻焊管（ＥＲＷ）的温度拉伸试验,研究了两种钢管母材和焊缝的应力应变特性。试验结果表明,两种焊管的屈服强度和抗拉强度随温度的降低而提高,断后伸长率、最大均匀变形断面收缩率、断后断面收缩率以及屈强比随温度降低而降低;两种焊管母材应力应变曲线特征为连续屈服,而焊缝为非连续屈服,存在明显物理屈服现象;Ｘ６０ＳＳＡＷ焊管母材与焊缝强度基本相当,Ｘ５２     

用控轧钢钢管制造弯管

控轧钢经加热到一定温度后,控轧效应将会明显降低,控轧钢原有的性能将无法保持,论述了用控轧钢钢管制作弯管的研究情况,通过试验室试验,制订了热制度和弯制工艺,并通过了生产厂家的生产性试验与验证,最终为陕京输气管道工程生产了２８００多根弯管,满足了管道建设需要。     

冷弯薄壁型钢-石膏板组合墙体抗侧性能研究

通过单调加载及低周反复加载试验研究了5个冷弯薄壁型钢-石膏板组合墙体试件的抗侧性能,得到墙体试件的荷载-位移曲线及承载力特征值,并分析了水平加载方式、竖向荷载、高宽比对组合墙体抗侧性能的影响,对比了各试件单位长度抗剪墙的受剪承载力设计值。结果表明,与单调加载试件相比,低周反复加载试件屈服前刚度、屈服荷载、峰值荷载均较低,说明加载方式对该类石膏板覆面冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧性能影响较大;增大墙体高宽比会提高墙体抗侧性能,但影响较小;施加竖向荷载会降低组合墙体的抗侧性能。     

X100干线钢管应用的若干技术问题

1、　屈服强度的评估对于管子力学性能的评估 ,钢的屈服强度是一个基本参数。X10 0管子扁平试样的屈服强度下降 ,而且在评估高强度管子的屈服应力时 ,压扁工艺不适用。可以通过扩径试验 ,即测量由内压产生的屈服应力 ,来评价管子的屈服应力。由于该项试验费时且投入高 ,进行生产性试验不现实 ,因此在工业化基础上不具备扩径试验的可行性。圆棒试样可以消除包申格效应 ,最适于X10 0的试验。但圆棒试样的尺寸太小 ,不能代表整个壁厚。为更好地评价X10 0干线钢管的屈服强度和拉伸强度 ,钢管生产厂和用户应对评价程序进行讨论并达成协议。2、…     

X65钢管内表面等离子弧粉末堆焊工艺

为了提高X65钢管内涂层的耐磨耐蚀性，采用等离子弧粉末堆焊技术，以正交试验确定了堆焊的最佳工艺参数。通过硬度试验、抗裂性试验和金相试验分析了堆焊层的组织和性能。试验结果表明，该项堆焊工艺研究对于提高X65管道钢管内表面的耐磨耐蚀性具有重要理论意义和实际工程价值。     

西三线0．8设计系数试验段管道试压问题

结合西三线0．8设计系数试验段的现场高试验压力要求,系统地对管道试压水平与存留缺陷关系、管道试压下的屈服变形判定条件、累积塑性应变量计算以及压力-容积控制方法中的p—V曲线等进行了分析,结果表明：高试验压力可以显著减少管道存留缺陷;管道试验压力和管材实际屈服强度为影响管道屈服的主要影响因素,试压管节的实际屈服强度若低于93％SYMS,则会发生屈服变形,升压至最高试验压力时,管节的累积塑性应变量与其实际强度有关;管道注满水后的含气率和管道中的低强度钢管对p—V曲线的形状影响较大。     

输油管道超设计压力运行的几个关键问题

为保证输油管道超设计压力运行的安全,针对钢管力学性能、管道临界缺陷尺寸、环焊缝质量验证3个影响管道承压的重要因素,在管道沿程压力计算基础上,开展了管材小试样屈服强度统计与试验、钢管实物屈服强度与小试样屈服强度差异性分析、管道临界缺陷尺寸计算与内检测精度分析、环焊缝性能验证方案的研究。研究表明:钢管实物屈服强度与管材最小要求屈服强度之比即为最大运行压力与设计压力之比;由于压力升高,管道运行时允许的缺陷尺寸减小,其中大于临界尺寸的缺陷应保证被现有管道内检测器发现,否则应降低运行压力从而增大临界缺陷尺寸值;超设计压力运行前,应进行一次相应强度的现场试压,排除环焊缝异常。     

冷弯薄壁型钢-定向刨花板组合墙体抗侧性能研究

为研究地震作用下冷弯薄壁型钢-定向刨花板组合墙体的抗侧性能,采用单调加载及低周反复加载对8个9mm冷弯薄壁型钢-定向刨花板组合墙体进行试验研究,得到了试件的破坏特征、荷载-位移曲线及承载力等抗侧性能指标。试验结果表明,加载方式对墙体屈服前的刚度影响不明显,低周反复加载与单调加载相比,会降低墙体的承载能力;在低周反复加载下试件单位长度抗剪墙的受剪承载力设计值较单调加载约降低29.6%;施加竖向荷载降低了组合墙体的抗侧性能。     

钢管结构法兰连接节点抗弯承载性能的试验研究

研究了钢管结构法兰连接节点的抗弯承载性能.通过试验方法，采用螺栓应变测量装置，对含4种基本形式的法兰连接节点的试件进行四点弯加载试验，考察了在节点受弯过程中螺栓和法兰板的受力特性.试验得到了其屈服荷载与极限荷载，并且与相应的有限元分析结果吻合良好.试验结果表明，法兰连接节点的受拉区存在明显的撬力作用，刚性法兰连接节点的撬力作用小于柔性法兰连接节点.法兰连接节点的安全储备约为1.2.     

大口径长输管道用弯管的设计制造

在国内外缺少适用于大口径长输管道用的大曲率半径的弯管设计、制造规范的情况下，建议在符合现有规范的条件下设计时，应考虑曲率半径的选取尽可能小，以减小所需变制设备、芯模的规格尺寸和空间场地；当弯管和与之相连的直管材质不同时，应在壁厚计算公式中乘以两种不同材质的屈服强度比值；为节省投资和合理利用钢材，应慎重确定弯管制造的壁厚减薄量；为保证弯头质量，在选材上不宜选用螺旋焊缝钢管，而应选用高强度低合金钢管或     

油气管道管材的性能评价

评价了１９５２～１９８１年外径为６０９～１０５４ｍｍ,壁厚为７．９～１１．０ｍｍ的Ｘ５２,Ｘ６５,Ｘ７０型钢管的性能,并做了拉伸试验和断裂试验,列出了试验结果,结果表明低碳微合金控制轧钢具有更高的韧性,指出管道钢管具有明显的各向异性,试样冷展平使屈服强度降低,Ｊ积分与ＣＶＮ平台能有线性对应关系。     

中俄东线黑龙江穿越段管材关键性能指标对比与确定

中俄东线天然气管道过境段控制性工程中黑龙江穿越段穿越中国、俄罗斯两国国界,所用直缝埋弧焊钢管和感应加热弯管由俄罗斯供货,但中俄双方会议谈判要求管材关键性能指标执行中俄双方的最严格要求。为了合理确定黑龙江穿越段管材性能指标,保障管道安全,对比分析了中国和俄罗斯管材标准,对直缝埋弧焊钢管和感应加热弯管的关键性能指标进行了分析。与中国标准相比,俄罗斯标准更注重钢管的低屈强比、高断裂延展性以及苛刻的低温韧性,并与施工现场联系密切,比中国标准更严格。结合对比结论、工程实际,最终确定黑龙江穿越段管材性能指标执行俄罗斯标准要求。