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。     

X70高应变钢管现场冷弯试验

冷弯管通常采用普通钢管进行现场冷弯,从而达到符合设计要求的弯管角度。为研究高应变钢管作为冷弯管母管的可行性,采用3种弯制工艺对X70高应变钢管进行了现场冷弯试验。通过拉伸试验、夏比冲击试验及落锤撕裂试验等分析了弯制工艺对X70高应变钢管的几何尺寸与性能的影响。结果表明:弯制工艺对钢管壁厚变化的影响不大,弯制前后的椭圆度有较小变化,横向性能变化不明显,而弯管外弧侧的纵向屈服强度和屈强比明显增大,内弧侧的纵向屈服强度和屈强比随曲率半径的增大而减小。采用高应变钢管弯制的冷弯管性能优良,为冷弯管在复杂服役环境的应用提供了新的途径。(图8,表4,参13)     

高强度管道钢的力学性能与分析

库鄯输油管道采用的是由进口卷板和国产卷板制成的钢管。针对制管过程中出现的钢管屈服强度的变化，采用了小试样试验方法，更准确地表达了制管包辛格效应的影响。通过对进口、国产两种板料的测试分析，对比其性能和生产工艺上的差异，发现两者硬度分布明显不同，进口板心部与表面相近，而国产板心部硬度较高，两侧距中心1．5mm以外硬度逐渐降低，表面最低。分析认为，这与板材生产过程有关。冶金凝固过程使表面碳与合金含量低于心部，而轧制过程又使表面强化大于心部，进口板材心表硬度相近，是这个因素的综合反映。     

0．8设计系数下天然气管道用焊管关键性能指标

研究了0．8设计系数下天然气管道用焊管满足断裂控制要求的母材和焊缝韧性指标,评估了钢管100％SMYS水压试验的可行性。对于采用0．8设计系数、直径1219mm、设计压力12MPa的天然气管道,为防止钢管启裂,要求焊缝夏比冲击韧性最小平均值为80J;为满足管道止裂要求,要求钢管母材夏比冲击韧性最小平均值为260J。对管径为1219mill的X80钢管批量生产屈服强度数据的统计分析和评估结果表明：X80钢管进行100％SMYS工厂水压试验是可行的,但需要优选板材和钢管性能稳定的供货商,并严格进行水压试验后的钢管几何尺寸检测。（表4,图5,参6）     

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。(图2,表8,参23)     

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.     

对影响管材屈服强度的包申格效应试验分析

螺旋缝埋弧焊管在拉伸试样的制作时会产生与焊管成型过程中变形相反的塑性变形,从而引发包申格效应.通过对X65钢级板卷以及其制成钢管的同方向拉伸性能试验表明,板卷强度水平对包申格效应有着重要影响,并给出包申格效应值VBE大小的经验关系式,同时还讨论了板卷屈强比对包申格效应的影响.     

油气管道螺旋钢管制造中的包申格效应

包申格效应是金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,而后再同向加载,屈服强度升高;反向加载,屈服强度降低的现象。油气管道螺旋钢管在制造过程中,由于包申格效应的影响,使其屈服强度与卷板的屈服强度有一定差别。经过对输油管制管后的多方测试,有如下浅识。包申格效应不是一个定值,它受到许多因素的影响。 (1)管道钢的强度水平; (2)形变量;     

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。     

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。     

成形内应力对油气管屈服强度的影响

根据美国石油学会API标准规定,采用管体取样压平试样的屈服强度表征输油管体屈服强度.通过对UOE管与外控成形螺旋焊管弹复应力进行测试表明,由于UOE管弹复应力低,包申格效应使压平试样的屈服强度低于经强力扩径强化的管体屈服强度,因此这种表征是偏于安全的;而对于螺旋焊管(外控成形)管体内有较高的弹复应力存在,管体取样,弹复应力释放,虽然压平的包申格效应使试样屈服强度降低,但弹复应力使管体屈服强度降低更严重,因此这种表征是偏于不安全的.     

国产X65卷板在库鄯管道的应用

上海宝钢首次生产的Ｘ６５卷板，作为库鄯输油管道用钢哮，经制管和试验检查，钢材稳定、质量合格，完全符合ＡＰＩ５Ｌ标准，在力学性能和化学成分等方面邓国际水平，为我国高强度、高韧性的管 道用钢填补了空白。     

螺旋埋弧焊钢管卷制中包申格效应的机理分析

分析了螺旋埋弧焊钢管生产中钢卷拆卷矫平、预弯成型过程中的正反受力变形。由于多晶体金属中部分晶粒的微塑性变形以及铁素体体心立方晶体受力后的位错反应、位错塞积或位错分解产生第二类残余内应力，用第二类残余内应力对包申格效应的产生机理进行了阐述说明。论述了包申格效应对钢管屈服值的影响。     

中碳钢管敷设野外输油管道的实践

根据中碳钢管敷设野外输油管道的实践，提出了用中碳钢管替代低碳钢管必须解决的问题，论述了解决方法。中碳钢管材（Ｊ－５５）的化学成分，含碳量介于４０＾＃与４５＾＃钢之间，含硫量明显低于低碳钢，含锰量变化区间较大，计算出的碳当量大于０．６％，表明管材的呆焊性较差；其机械性能，抗拉强度和屈服极限比低碳钢高，冲击韧性相对较上，延伸率变化区间大；其机械性能，抗拉强度和屈服极限比低碳钢高，冲击韧性相对较小，延伸     

国内外螺旋焊接钢管制管概况

分析了国内外螺旋焊接钢管的制造情况,通过对母材的物理、化学性能对比指出,国外生产的X65、X70低合金钢,在强度、韧性、可焊性等方面,比国产的A3、16Mn钢更适合当今输油管道的制管要求。在钢材冶炼过程中,加入多种微量元素是提高钢材材质的重要措施,高强度、低合金钢是解决轧制过程中板卷问题的关键。制管机组成型器的大桥和转盘由固接改为铰接后,在调整焊缝间隙时,不再会影响管径的尺寸了。由内成型器替代外成型器,减少了成型管子的残余应力,使管子的后变形小,保证了管子的几何尺寸,提高了制管质量。在国内,加强老机组的改造和成型理论的研究是制管行业的迫切任务。     

成型夹克保温管道抗剪特性试验研究

由于成型夹克保温管道中的夹克管与内钢管之间，无法实现生妆，因此，要保持夹顾管以热后的内钢管同步变形，就要使成型夹克保温管道中的内钢管与保温材料、保温与夹克管之间的接触面具有足够的抗剪切强度。在研究了“一步法“工艺生产的夹克、泡沫成型保温管道的变形传递特性的基础上，探讨了夹克与泡沫之间接触面抗剪切强度测试方法，并使用自行 试验装置，测试了“一步法”和“管中管”法工艺生产的两种夹克、泡沫成型管道中夹克与