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.     

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;     

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。     

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。     

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     

国产X80直缝埋弧焊接钢管力学性能测试

对国产X80直缝埋弧焊接钢管(JCOE工艺)进行了拉伸、夏比冲击、显微硬度和落锤撕裂等力学性能测试,结果表明,该钢管的各项性能均符合API SPEC 5L(43版)的指标要求,说明我国已经具备了生产高强度高韧性X80直缝埋弧焊管的能力.     

纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究

通过对不同温度下单晶薄膜的拉伸性能的分子动力学模拟,从微观角度揭示了温度效应对材料性能的影响. 结果表明温度效应对材料的变形机理影响很大.0K温度下由于缺乏热激活软化的影响, 粒子运动所受到的阻碍较大, 薄膜的强度较高, 塑性变形主要来自于粒子的短程滑移.温度升高,粒子的热运动加剧,屈服强度降低, 塑性变形将主要来自于大范围的位错长程扩展.多晶薄膜的模拟结果表明, 虽然其晶粒形状较为特殊, 但是它仍然遵循反Hall-Petch关系.在模拟过程中,侧向应力最大值比拉伸方向应力的最大值滞后出现.位错只会从晶界产生并向晶粒内部传播,晶粒间界滑移是多晶薄膜塑性变形的主要来源.     

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、…     

管径1422mm的X80焊管断裂韧性指标北大核心

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了满足管道止裂要求,基于Battelle双曲线方法,并引入1.46倍系数修正,确定焊管母材的夏比冲击功最小平均值为245 J。通过对试制的管径1 422 mm的X80焊管进行冲击韧性测试和统计分析,结果表明其韧性水平整体较高,可以满足中俄东线天然气管道断裂韧性指标要求。     

混凝土单轴直接拉伸强度试验方法的研究

分析了夹持方式对拉伸试件中应力分布的影响，采用双钢板粘贴夹持方式，研究了一种混凝土单轴直接拉伸强度试验新方法，并通过大量实验对其合理性进行了探讨，结果表明，该方法简单方便、应力分布均匀、试验结果稳定、尺寸效应较小，是混凝土一种理想的拉伸试验方法。     

螺旋盘管成型工艺的研究

螺旋盘管的成型是利用中频感应效应使管子在小区域内快速加热，被加热的管子在其塑性变形范围内，按预先设定的轨道以一定的速度向前推动达到成型。分别对螺旋盘管工艺流程中的各支轮、压轮和靠轮位置、螺旋盘管管的弯曲推力（F）、弯曲力矩（M)及螺旋盘管的螺距（h）与平面圆弯曲半径（R）的关系进行了分析，指出提高螺旋管的质量与控制加热圈的位置、加热温度、螺旋盘管的推进速度、焊口质量及管材自身直度和两根管对接直度等因素密切相关。     

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。     

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。     

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。     

长输管道直流消磁法及其ANSYS数值模拟

焊接具有磁性的管道焊口时,焊口剩磁产生的磁场和焊接电弧产生的磁场组成复合磁场,若复合磁场的洛伦兹力大于电磁场的收缩力,焊接电弧带电粒子的运动角度将发生偏转,在宏观上表现为电弧偏吹,即磁偏吹。若电弧的偏转角度大于45°,在焊接过程中将出现严重的磁偏吹现象;反之,磁偏吹现象不明显。利用有限元软件ANSYS对管道、消磁线圈以及外部空气进行实体建模,通过对模型简化和求解,得到消磁磁场的分布情况：磁场以通电螺线管的轴线为对称轴呈对称分布,且线圈中心的磁场强度最弱,距离线圈无限远处的磁场强度为0;沿径向两端管壁的磁场强度最大,无限远处的磁场强度为0,中间区域分布较均匀。最后,对长输管道直流消磁方法进行优化,并介绍了直流消磁方法的两种基本形式。     

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）     

西部开发对我国油气管道和焊管工业的要求

西部开发工程为我国的天然气管道和焊管提供了巨大的发展机遇，西 东输的管网建设为制管行业提出了更新更高的要求，概述了我国油气输送管道的发展前景及对各类管道的要求，指出了我国目前轧钢和制管行业与国差距，认为冶金企业和制管企业对应生产机组设备，工艺技术，检测手段和生产能力进行更新，以管理工程的要求，促进西气东输工程的建设。