从陕京管道建设看国产埋弧螺旋管质量的提高

简要介绍了对陕京天然气管道建设管材的选择，对钢管的质量如纯净控轧钢的化学成分，屈服强度的上下限，夏比冲击试验，包辛格效应，整体水压试验，焊缝全线１００％超声波探伤和Ｘ光探伤，残余应力和应力集中，焊缝尺寸，管体几何尺寸和质量控制及质量监督等方面均作了严格的要求，陕京管道钢管在材质，焊接，成型，检测等４个方面有了突破性进展，促进了国产螺旋焊管的制管水平的提高。     

从陕京管道建设看国产埋弧螺旋焊管质量的提高

简要介绍了对陕京天然气管道建设管材的选择，对钢管的质量如纯净控轧钢的化学成分、屈服强度的上下限、夏比冲击试验，包辛格效应，整体水压试验、焊缝全线１００％超声波探伤和Ｘ光探伤、残余应力和应力集中、焊缝尺寸、管体几何尺寸和质量控制及质量监督等方面均作了严格的要求。陕京管道钢管在材质、焊接、成型、检测等４个方面有了突破性进展，捉进了国产螺旋焊管的制管水平的提高。     

管线屈服极限试压的探讨

本文概述管材的工厂试压与现场管线静水试压对保证管线投产后长期安全可靠运行的重要作用，详细介绍国外已成熟应用的屈服极限现场试压方法，并对压力—体积图法和过去广泛采用的反复升压法的屈服极限试压结果进行对比分析，讨论了稳压时间、温度等因素的影响，认为应以压力—体积曲线的非线性转变（应变速率明显改变）作为屈服极限试压完成的判断依据。     

管线钢JCOE制管前后力学性能变化分析

研究了X60,X70和X80管线钢JCOE工艺制管前后冲击韧性、硬度及拉伸性能的变化,分析了试样加工形式、显微组织及厚径比对拉伸性能的影响。研究发现,不同钢级管线钢JCOE制管后冲击韧性均有变化,但绝大多数呈下降趋势;JCOE工艺过程产生较大的加工硬化;对于X80钢试样展平带来的包辛格效应导致屈服强度下降约44MPa;具有屈服平台的铁素体-珠光体管线钢较针状铁素体管线钢包辛格效应更大;不同显微组织钢板JCOE制管后伸长率均下降;厚径比越大,屈服强度上升越大。     

管线钢管的包辛格效应与质量

通过对管线钢管包辛格效应 (BAUSCHINGER EFFECT)及其影响因素的分析 ,讨论了包辛格效应对管线钢管质量的影响 ,提出了消除包辛格效应对管线钢管质量影响的参考意见。     

UOE焊管制造过程中影响屈服强度的因素分析

在UOE焊管制造过程中,由于包辛格效应、加工硬化以及钢材显微组织等因素的影响,会引起屈服强度的变化。根据UOE制管过程中应力一应变的变化规律和生产实际分析了上述因素,从而为制定钢板的屈服强度值及调整优化制管工艺参数提供了依据。     

我国管道钢管的发展方向

论述了我国９０年代以来管道建设方面的特点，并相信在未来的十年，将形成我国管道工业的第二个发展高潮。分别就管线钢钢级，大力发展直缝埋弧焊管，完善及发展我国ＥＲＷ钢管，包辛格效应和研究开发抗氢致裂纹管材等几个方面做了较深入分析，指出了我国管道钢管的发展方向。     

X80级管线钢管板状与圆棒试样屈服强度差异分析

分析了包辛格效应、形变硬化和脱碳层对管体屈服强度的影响.通过对18.4mm壁厚、X80级管线钢管板状试样和圆棒试样检测的屈服强度(Rt 0.5)的对比分析表明,采用板状试样更能真实地反映管线钢管管体的力学性能.为了保证管线钢管服役时的安全性能,应尽量以板状试样所测的数据结合静水压爆破试验结果作为评估钢管整体力学性能的参考依据.     

干线输气管道安全系数的分析

俄罗斯的干线管道设计规划在计算管道结构的几何参数的时采用极限状态法，而美国的干线输气管设计规范则根据管材的屈服极限，采用容许应力法。由于两种规范采用不同的方法计算输气管道的强度，因而要对两种规范进行综合比较是困难的，以所以只能就设计方案的某个体参数进行直接比较。本文以输各抒已见了管道的壁厚为例，对两种规范进行了比较。俄罗斯规范在设计管道壁厚时，采用两种强度理论厚为例，对两种规范进行了比较。俄罗斯规     

X80级管线钢管屈服强度测量影响因素的分析

针对西气东输二线管道用X80级螺旋埋弧焊管生产中,在不同位置、采用不同形式试样所测得的屈服强度结果存在的差异,通过分析指出产生这种差异的主要原因在于：材料的各向异性,试验设备的精度及试样装卡,试样形式,试验方法的选择,时效现象,包辛格效应的影响。     

包申格效应对螺旋焊管强度的影响

采用高强度级别钢种的卷板制造螺旋焊管的过程中，包申格效应使钢管屈服强度降低的现象日益突出。本文对包申格效应影响钢管屈服强度的作用进行了理论分析，对影响包申格效应作用的因素进行了评述，并对如何评价包申格效应作用大小和控制包申格效应影响提出了一些意见和建议。     

X80钢级热轧板卷及螺旋焊管拉伸性能统计分析

对不同规格、不同厂家生产的X80钢级热轧板卷及制成的螺旋焊管拉伸性能进行了统计分析。结果表明,制管后屈服强度和抗拉强度均呈升高趋势,且屈服强度增加量大于抗拉强度,屈强比呈升高趋势,伸长率呈降低趋势;成型和静水压试验过程中的形变强化是影响性能变化的主要因素。静水压试验压力和试样尺寸影响形变强化效果,静水压试验压力越高,试样尺寸越接近钢管原始壁厚,则形变强化效果越明显,强度增加量越大。     

大变形管线钢管应变时效硬化研究

高强度管线钢管（X80级及以上钢级）加热并保温一段时间后,钢管力学性能将发生变化（应变时效）,通常屈服强度、屈强比升高,屈服点延伸,应力－应变曲线形状改变等,这些性能变化对于钢管应变能力会产生不利的影响。通过对日本JFE公司提供的X80级、Φ1219mm×22mm抗大应变钢管实物的试验检测、研究,分析了对性能有影响的加热温度和保温时间以及应变时效对材料性能的影响规律,为西气东输二线管道工程应用此类钢管提供了依据。     

具有塑性各向异性的高强度UOE钢管成型与屈曲仿真

UOE钢管成型应变和防腐涂层加热时的应变时效造成管线钢管的塑性具有各向异性,并且钢管纵向和周向的加工硬化系数不同。但是,塑性各向异性对于钢管工艺性能的影响目前尚未有明确的定论。采用两个能够分别代表塑性滞后和正交各向异性的不同屈服函数,建立了UOE钢管成型和弯曲的数学仿真模型。研究表明,成型模型引入了与材料强度和装备设计指标相对应的操作方案可以弥补下压能力的欠缺;弯曲模型说明应力－应变曲线上屈服点的伸长降低了钢管周向与纵向的屈曲极限,其降低程度取决于钢管的规格和内压。     

API X70和X80管线钢管屈服强度的双循环模拟试验分析和估算

为了准确估算API X70和X80管线钢管的屈服强度,分别对API X70和X80管线钢板和钢管进行了制管和压平过程的双循环模拟试验,并将包申格应力参数和Swift方程相结合来估算钢管的屈服强度。试验和估算结果表明,包申格应力参数和Swift方程相结合的估算方法中已经包含了显微组织和制管过程的影响因子,因而能较为准确地估算钢管的屈服强度。因拉压强度差效应较小且和反向流动曲线可用一条曲线表示,因此利用展平钢板的拉伸/压缩性能可有效估算制管前后屈服强度的变化,该估算方法对控制显微组织和制造工艺参数进而控制管线钢板的屈服强度有着重要的作用。     

煤层气井钢质筛管与非金属筛管强度对比实验

为了改变煤层气井钢质割缝筛管完井成本高的现状,探索研制较低强度的非金属完井管材进而实现煤层气井的低成本完井,采用电测法对J55钢质筛管和PVC非金属材质筛管的抗挤和抗弯强度进行测定,并对比分析割缝宽度和割缝密度对两类筛管性能的影响规律。结果表明:钢质筛管的破坏形式主要是刚度/径向失稳破坏,主要表现为整体变形或筛管短轴内壁割缝变宽而外侧割缝变窄并伴有缝端撕裂;而PVC筛管的破坏形式主要是强度破坏;无论对钢质筛管还是PVC材质筛管,增加缝宽和缝密都会降低筛管的抗挤、抗弯强度,但PVC材质筛管的强度随缝宽和缝密的变化不及钢质筛管明显,因而优选非金属新材料制作筛管时,可以适当增加缝密和缝宽,以提高筛管过流面积。     

管环液压胀形试验关键技术分析及应用

分析了测量钢管横向屈服强度几种常规方法的特点,介绍了相关技术规范中使用管环液压胀形试验获得管环屈服强度的基本技术要求,系统研究了管环液压胀形试验的工装结构、密封设计、周向延伸量测量工具和管环胀形速率控制等关键技术,并成功研制了管环液压胀形试验样机。通过对宝钢HFW焊管X70M级406.4 mm×8 mm和406.4 mm×12.7 mm规格批量试验,获得了管环横向屈服强度,验证了样机的实用性和可靠性。     

螺旋缝埋弧焊管的水压和稳压试验及残余应力

对外径 660mm、壁厚 7 1mm国产内胀成形X60钢级螺旋缝埋弧焊管的未水压、水压后和稳压后 3种管段样品 ,用机械切割应力释放法进行了内外表面残余应力的测试。试验结果分析表明 ,油气输送管出厂前的水压试验以及油气管道施工完毕后的稳压试验均会使螺旋缝埋弧焊管内外表面总体残余应力分布趋于均匀 ,并且明显降低内表面残余应力 ,特别是对呈残余拉应力的焊缝区域作用更大。研究分析认为 ,把我国螺旋缝埋弧焊管水压试验压力从 0 9SMYS提高到1 0SMYS ,甚至接近焊管屈服强度 ,可消除或降低螺旋缝埋弧焊管有害的残余拉应力。     

X80级Φ1422 mm×21.4 mm大直径厚壁焊管的研发及性能研究

为了实现大直径厚壁焊管的国产化,宝鸡石油钢管有限责任公司联合太钢、首钢、沙钢等多家钢厂经过多轮单炉试制和多轮千吨级试制,成功开发出了国产X80级Φ1 422 mm×21.4 mm大直径厚壁螺旋/直缝埋弧焊管,并进行了多项性能检测。结果表明,螺旋焊管管体屈服强度574~681 MPa,抗拉强度653~759 MPa,-10℃冲击功平均值373 J;直缝焊管管体屈服强度564~627 MPa,抗拉强度641~694 MPa,-10℃冲击功平均值460 J;螺旋/直缝焊管-5℃下DWTT剪切面积平均值96%。各项性能指标均达到中俄东线X80级Φ1 422 mm×21.4 mm钢管的技术要求,说明我国已经具备了工业化批量生产大直径厚壁焊管的能力。     

X80焊管热影响区断裂韧性评价

环焊缝抗韧性撕裂是基于应变设计的拉伸应变能力评价的一个重要指标。通过单边缺口拉伸试验（SENT）来预测X80铜管手工电弧焊（SMAW）热影响区的断裂韧性。SENT试样缺口根部靠近熔合线、研究结果表明,HAZ材料裂纹尖端张开位移的R曲线几乎与管体一致,韧性裂纹从缺口根部延伸到母材。热影响区的屈服强度、拉伸强度、均匀伸长率、韧性裂纹萌生临界应变都高于母材。此外,在距熔合线2-4mm处热影响区出现了塑性各向异性,而在接近熔合线处则为塑性各向同性。