大直径输水钢管承插搭接焊接口设计与应用

针对国内目前大直径输水钢管现场对接焊安装时出现的对接质量低、速度慢、焊接接口漏水等问题,结合国外应用经验,通过对承插搭接焊接口进行参数设计和受力分析,设计了一种大直径输水钢管承插焊连接方式,并通过试验模拟了现场焊接和试压。结果表明,钢管承插搭接焊连接可降低对接难度,提高对接速度和接口的密封性,以期为我国输水钢管的生产和安装提供更好的解决方案。     

埋地钢管腐蚀诊断技术

本文较祥细介绍了地下钢铁管道在土壤中腐蚀情况诊断技术方法,这种方法在我国尚未大量推广应用。译者将此文介绍给国内同行,希望结合我国国情加以利用。     

我国输水钢管同国外的差距及几点建议(三)——输水钢管管端接口技术

分析了输水钢管爆裂事故多产生于环向焊缝处的原因.简单介绍了国外输水钢管常用的承插搭接焊接口及美国的胶圈柔性接口形式.美国输水钢管设计的壁厚较薄,钢管连接采用胶圈柔性接口,这种壁厚和连接设计的合理性、安全可靠性已经大量工程实践证明.最后,详细介绍了近年来我国输水钢管接口技术的发展,指出:输水钢管有其自己的连接特性,掌握多种接口技术并给以发展,是输水钢管发展的必由之路.     

埋地钢制油罐安装力学特性分析

针对埋地油罐的安装特点,对埋地油罐的罐外覆土压力进行了分析。应用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了30m^3埋地钢制油罐的三维有限元模型,并进行求解,得出埋地油罐最大等效应力发生在鞍座尖角处罐体外壁面上。分析了砼鞍座的支撑位置及结构尺寸对油罐强度的影响,结果表明,当支撑位置A≤400mm时,油罐的最大等效应力发生在鞍座外侧边缘最低点的罐体内壁面上;当A〉400mm时,油罐的最大等效应力发生在鞍座尖角处罐体外壁面上。砼鞍座宽度及包角对油罐最大等效应力的影响相互独立,安装埋地油罐时砼鞍座的支撑位置应尽量靠近封头连接处。     

埋地钢管环氧煤沥青防腐蚀涂料

由于土壤环境的复杂性,使埋地钢管受到严重腐蚀,其中微电池腐蚀作用主要影响均匀腐蚀速率,大电池腐蚀作用则主要影响局部和点蚀速率.采用环氧煤沥青涂料可使埋地钢管得到有效保护,保护年限高达50年.     

埋地管道极限悬空长度计算

长输管道运行环境复杂,所经地区地质条件多变,外界各种载荷共同作用导致管道悬空,影响管道的安全运营。简要介绍了实际工程模拟计算中常用的悬空管道力学模型。基于埋地管道悬空这种失效形式,选择了最佳的力学简化模型,将理论计算的应力和应变值与ABAQUS有限元分析软件仿真计算的结果进行对照,得出该管材管道的极限悬空长度L=350 m,此时管道的应力取值为517.0 MPa,应变取值为0.61%。     

我国输水钢管同国外的差距及几点建议(四)——对国内某条输水钢管线的点评和再设计

以美国柔性钢管理念、发展中的成品化钢管理念,对国内近年新建的某条高品质、大直径输水钢管线的壁厚、现场连接、内外防腐三个主要方面进行了点评和再设计。按新的理念设计,不仅管线安全性得到提高,施工工期明显缩短,而且能节约可观的工程建设费用。指出我国钢管制造企业应借鉴发达国家的科学理念和先进技术,推进国内输水钢管产业化进程。     

埋地天然气管道断裂故障诊断分析

埋地天然气管道在使用过程中环焊缝处由于各种原因容易产生裂纹,导致管道失效。对某天然气管道的开裂段取样,进行宏观形貌检查、微观断口分析及化学成分检测。结果表明,断裂管段材料中Cr含量较标准要求值偏低,且开裂位置存在未焊透缺陷是天然气管道开裂的主要原因。有限元分析结果表明,管道材料在应力载荷及腐蚀的共同作用下,管道环焊缝未焊透处将产生裂纹．该裂纹会随时间增加而不断扩展,最终导致管道失效。建议在管道的实际运行过程中,要加强监测并做好预警措施,避免因泄漏导致事故的发生。     

车辆载荷作用下大口径埋地钢管力学性状分析

为了研究大口径埋地钢管在车辆载荷作用下的力学特性,利用ANSYS有限元软件建立车辆-道路-管道耦合系统的三维有限元模型,模拟车辆在行驶过程中埋地管道位移和应力随时间变化的规律,定性分析车速、车辆轮压和车辆载荷作用位置等因素对管道力学性状的影响,并对比讨论了车辆载以静载荷和动载荷两种不同方式加载时对管道产生的不同影响。研究表明,管道位移和应力随着车速增加而减小,随着轮压增大而增大,因此应避免车辆低速超载的情况。该研究可为车辆载荷作用下埋地管道的设计与防护提供理论参考。     

大直径埋地管道应力应变有限元分析与计算

利用通用分析软件ABAQUS,应用“生死单元” 技术,模拟了基坑开挖、填埋过程对Φ1 620 mm×20 mm大直径埋地管线应力应变的影响。通过对不同埋深管体应力应变的有限元分析,得出施加内压2.5 MPa,埋深8 m时,管体受到的等效应力最大（130 MPa）,未超过材料的屈服强度,管体并未发生塑性变形,管体横向最大位移为2.47 mm。通过理论计算校核,埋深8 m时,管体水平方面最大变形量为12.5 mm,远小于标准规定的48.6 mm,管体径向稳定性可靠。     

导弹壳体搭接焊缝的熔深适应控制技术研究

本文讨论一种适用于舰对空导弹壳体脉冲ＧＴＡ搭接焊缝的熔深适应控制技术的研究结果，该控制系统采用光纤光电传感器检测焊接过程中焊缝的实时熔池深度，并据此调节脉冲焊接电流宽度，产品焊接试验表明它可以使搭接焊缝熔深控制在产品设计要求的范围之内，文中还提出了进一步提高熔深控制精度的途径。     

钛钢复合板焊接有限元模拟研究进展

为了深入分析钛钢复合板不同焊接方式下焊接过程的残余应力变化,以有限元数值模拟在钛钢复合板焊接方面的研究现状为基础,结合目前钛钢复合板焊接中的常用方法及工艺特点,分析了钛钢复合板焊接过程有限元模拟的研究进展和发展趋势,分析认为,后期钛钢复合板焊接有限元模拟研究应考虑将实际熔焊工艺中的组合焊纳入研究范畴,并开展不同组合坡口下的多层多道焊接过程模拟,从而得到更为合理的焊接参数。     

X80管线钢环焊缝气体保护焊焊丝的研制

针对X80管线钢的组织与性能特点,研究设计了适用于管线钢现场焊接用Mn-Ni-Mo-Ti合金系气体保护焊焊丝;测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧性、抗拉强度和硬度。该焊丝的熔敷金属屈服强度600 MPa,抗拉强度645 MPa,-30℃夏比冲击功105 J。该焊丝用于X80管线钢现场焊接结果表明,焊缝抗拉强度645 MPa,-10℃夏比冲击功平均值145 J,焊缝具有很好的强韧性匹配。采用金相显微镜和SEM对使用该焊丝焊缝微观组织和断口形貌分析表明,焊缝金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体的组织,断口为韧窝状,呈现典型的塑性断裂特征。     

304不锈钢管管套装搭接焊接结构失效分析

为了探寻304不锈钢管管套装搭接焊接结构失效的内在原因及机理,对失效件进行了化学成分检测、金相组织和断口形貌观察,并结合焊件自身的结构特点进行了综合分析。分析认为,该结构焊件在通液薄壁管外径与厚壁管内径及两者连接焊缝背面根部的位置易产生应力集中,加之该处是熔合线位置,组织均匀性较差,更易导致结构件开裂,一旦起裂,在集中应力的作用下裂纹会快速扩展,其断裂失效模式是疲劳脆性断裂。     

X80管线钢环焊缝的焊接工艺研究

以目前在我国管道建设中使用的最高钢级X80管线钢为研究对象,采用焊接工艺试验、力学性能测试及显微分析技术研究了CO2气体保护焊工艺下X80管线钢焊接接头的性能和热影响区的组织变化规律。结果表明:采用设计的工艺参数对X80管线钢进行焊接,X80管线钢母材及其焊接接头的显微组织均为针状铁素体和晶内针状铁素体,可以得到合格的焊接接头,能够满足管道建设工程的需要。     

粉末包埋渗铝钢的焊接工艺研究和性能试验

通过制作可焊渗铝层,采用不锈钢焊丝和钨极氩弧焊等方法,研究了粉末包埋渗铝钢存在的焊接问题,完善了焊接工艺。采用金相显微镜、扫描电镜和光电子能谱等分析技术,分析了粉末包埋渗铝钢焊缝的区域组织和铝、铬浓度分布。通过机械性能试验、腐蚀试验和工业应用试验,表明粉末包埋渗铝钢的新焊接工艺可靠,焊缝具有优良的机械性能和耐腐蚀性能。     

低合金钢焊接接头力学性能和耐腐蚀性的研究

介绍了俄罗斯学者有关提高低合金钢管道焊接接头力学性能和耐腐蚀性方面的研究概况。对采用高频焊和熔剂层下电弧焊焊接的09ГСФ钢和13ХФА钢接头的多项性能进行了对比,指出采用高频焊焊接的13ХФА钢接头经过720℃高温回火及随后从600℃开始的加速冷却,能获得较高的力学性能和耐腐蚀性。     

A-TIG焊在不锈钢领域的应用

以奥氏体不锈钢为例,简要介绍了A-TIG试验原理以及其在不锈钢领域的应用。系统地分析了活性剂对焊缝组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。目前主要存在三种焊缝熔深增加机理,即“电弧收缩”理论、“阳极斑点”理论和“表面张力温度梯度改变”理论,并对这三种理论进行了系统地阐述。     

四氯化硅冷氢化装置中N08810不锈钢管道焊接工艺的研究

N08810不锈钢材料焊接时具有熔点高、电阻率大、液态金属粘稠度大、流动性较差、不容易润湿坡口侧以及可焊性差等缺点,焊接时易产生热裂纹、气孔、夹渣和未熔合等缺陷。笔者结合相关标准和规范,对四氯化硅冷氢化装置中N08810不锈钢管道的焊接工艺进行了研究和总结,有效避免了热裂纹、夹渣、气孔等焊接缺陷,为冷氢化装置的安全运行提供了保障。