大口径冷弯管预制技术

在大口径冷弯管预制的实践中,钢管弯曲处的褶皱和椭圆一直是弯管技术和施工人员面临的主要问题。怎样才能生产出满足管道施工使用要求的冷弯管,解决冷弯管生产中存在的一些技术难题,始终是弯管预制人员探索的目标。以φ1016mm弯管为例,着重探讨大口径冷弯管的预制技术。     

X80大口径热煨弯管：“一箭三雕”

X80钢级大口径热煨弯管机组的研制成功,不仅填补了国内大口径、高钢级感应加热弯管的空白,而且有效地平抑了进口价格,为国家节约了大量投资,保证了西二线工程建设的需要,此外,机械公司在获得效益的同时,还提高了“中油管道机械”品牌的影响力,真可谓是“一箭三雕”。     

X70钢级Φ1016×21/26.2/30.4mm、X80钢级Φ1219×22/25.7/32mm感应加热弯管

随着我国经济建设的发展对能源需求日益旺盛,油气输送管道建设正在步人一个新的发展时期.为了降低建设成本,提高输送效率,管道的发展趋势向高压、大口径、高钢级推进.感应加热弯管作为管道建设不可缺少的部分,其强度、口径和质量要求也随之大幅提升.     

沙特阿美油气管道大口径冷弯管弯制技术

国内冷弯管弯曲半径一般为40 D,多采用12 m长3PE防腐直缝管弯制,制作技术已经比较成熟,弯管产品合格率较高;而沙特阿美项目则多采用宽大弯曲半径(105～210 m)、长24 m的FBE (Fusion-Bonded Epoxy)螺旋管进行弯管弯制。以沙特拉斯坦努拉管道工程为例,介绍了在沙特阿美标准体系下,24 m长大口径螺旋冷弯管的制作要求、加工流程及控制要点,冷弯管一次合格率达到了98.7%,证明该工艺流程操作实用,高效高质。期望为后续管道建设公司参与沙特阿美项目施工提供借鉴和指导。     

X80钢级DN1200低温三通

高钢级、大口径和极端环境下服役的管道是国际石油天然气管线的前沿技术。中俄东线天然气管道工程国内段的设计温度为-45℃,与之配套的压力管道元件的研究迫在眉睫。通过分析热挤压三通的设计、选材、制造工艺,总结出了高钢级、大口径、低温热挤压三通的结构设计、原材料成分、热成型及热处理控制等方面关键技术,为中俄东线X80钢级低温管道提供了合格配套产品。     

大口径垂直液压弯管机及其应用

华北油建一公司研制的大口径垂直液压弯管机具有坚固、简单、方便、高效的特点,文章介绍了CYW系列弯管机的工作原理、结构特点及操作要点.该机先后应用于涩宁兰、兰成渝、涿石等长输管道工程,所预制的冷弯管完全满足有关标准的要求.     

焊接钢管技术的新进展

介绍了近十几年国际管线钢管技术的新进展,包括陆地天然气管道用管、海底天然气管道用管以及大应变钢管和超高强度管线钢管的开发;焊管企业的现代化信息系统的建设及发展;我国高频直缝焊管、螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管生产技术和装备的技术进步.建议我国焊管企业应加快设备改造和升级,以适应管线管向高性能、高钢级、大壁厚和高尺寸精度发展...     

X70钢级φ1016×21／26．2／30．4mm、X80钢级φ1219×22／25．7／32mm感应加热弯管

随着我国经济建设的发展对能源需求日益旺盛,油气输送管道建设正在步入一个新的发展时期。为了降低建设成本,提高输送效率,管道的发展趋势向高压、大口径、高钢级推进。感应加热弯管作为管道建设不可缺少的部分,其强度、口径和质量要求也随之大幅提升。     

LDPE管式反应器用超高压弯管的制造

根据超高压弯管技术参数和冷弯工艺的要求，结合超高压管在立式三辊滚弯机上冷弯时的受力状态，运用弹塑性理论分析计算出弯管所用弯矩及弯管的最大压紧力，并据此选用弯管设备，解决了超高压弯管的制造问题。     

双层环氧粉末冷弯管预制技术

清晰、充分地了解双层环氧粉末冷弯管的生产工艺、涂料性能、生产要点是有效控制产品质量的关键。文章重点介绍了双层环氧粉末涂料性能特点及涂层质量指标、冷弯管弯制工艺流程及要点、常见问题与处理等。     

弯管角度测量器

在大口径长输管道工程施工中,由于沿途地形起伏变化,需要使用大量的弯管和弯头,为了在施工现场能准确测量弯管和弯头的角度,正确选取弯管和弯头,研制出了弯管角度测量器。文章介绍了该测量器的结构、原理和性能参数,并对其使用方法进行了说明。该弯管角度测量器使用方便、灵活,在2000年获得了国家实用新型专利。     

内衬管修复旧管道安装拉力理论分析与数值模拟

通过安装设备将新管道（如复合柔性管）拖入旧管道中作为内衬管是一种新兴的管道修复方法,而修复过程中所需拖拉力的确定对于判断修复方法的可行性与安全性至关重要。考虑内衬管与旧管道几何尺寸、内衬管自身弯曲刚度和摩擦系数等基本因素,基于梁大变形理论给出了拖管过程中所需拖拉力的理论计算模型。并以该理论模型为基础,进一步分析了若干关键因素变化对拉力值的影响。同时,将算例结果与有限元数值模拟结果对比分析,验证了理论模型的准确性,为该修复技术的工程设计与分析提供了参考。     

两种全尺寸弯曲试验设备的对比分析

全尺寸弯曲试验是研究管道弯曲变形的重要实物试验方法。针对不同类型的全尺寸弯曲试验设备开展分析研究,对其加载方式、空间布局、功能特点等内容进行对比。结果表明:全尺寸弯曲试验设备一般采用双臂弯曲(两点弯曲)或四点弯曲加载方式。双臂弯曲加载对试验管影响小,但对动力油缸要求高;四点弯曲加载对油缸能力要求低,但加载时的管道变形均匀性差。按照空间布局设备可分为水平和垂直布局两类。水平布局形式结构简单造价低、但占地面积大;垂直布局设备占地面积小,但结构复杂、造价高。根据功能的不同、设备还可以分为仅能完成弯曲试验以及可完成复合加载试验两种。前者结构原理简单、造价低但功能单一;后者试验能力强,但配套机构多、造价及维护成本高。     

初始曲率对管道承载能力的影响

为研究初始曲率对管道承载能力的影响,基于梁理论建立管道横截面应变能与变形之间的数学关系式,采用三角级数法对方程进行求解,获得了管道的弯矩和椭圆度。以φ254 mm(10 in)管道为例,基于有限元仿真计算了含有初始曲率管道的弯矩、张力承载能力和椭圆度,并通过试验对弯矩和椭圆度进行比较分析。研究结果表明:随初始曲率增大,弯矩呈现先增加再减小的规律,椭圆度则一直增大;含有初始曲率的管道比没有初始曲率的管道弯矩承载能力更小、椭圆度更大;管道张力承载能力随初始曲率和弯曲段长度的增加而降低;在相同初始曲率下,管道相对弯矩的试验值和仿真值分别比理论值大约18. 9%和8. 5%,椭圆度试验值比理论值和仿真值分别小约17. 5%和9. 1%,说明理论值偏保守,但偏差在工程应用的允许范围内,验证了理论方法的正确性。研究结果可为管道安全设计提供一定的参考。     

X80高强度管线钢管整体抗震安全性研究

概述了日本高压输气管线抗震安全性设计的基本原理,以及高应变X80管线钢(X80-HSLP)所要求的应变性能,并通过X80-HSLP弯曲变形实例,研究了管线钢管在弯曲变形时压缩侧的应变能力和拉伸侧环形焊缝的应变能力。假如这种高应变X80钢管的外径、壁厚、设计系数分别为762mm,15.6mm和0.40,那么可以测定其临界压缩应变为2.14%,大约是常规X80钢管的1.5倍。这种优良的应变能力可以降低管线敷设成本,保证敷设在地震和寒冷地区管线的整体抗震安全性。     

Reel-lay铺设对机械式双金属复合管性能的影响

为了探究机械式双金属复合管进行Reel-lay海底管道铺设的可行性,模拟Reel-lay铺管过程,采用全尺寸静态弯曲试验机对Φ219.1 mm×（14.3+3.2） mm L450Q+316L机械式双金属复合管进行了循环弯曲试验。通过复合管弯曲应力应变测试,证明本试验装置完全可以模拟复合管Reel-lay铺设过程的弯曲变形。同时,对复合管弯曲前后的金相组织、拉伸性能、硬度和冲击性能进行检测,结果表明Reel-lay铺设过程中弯曲变形对该管材的理化性能影响较小,采用Reel-lay铺设方式是可行的。     

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弹性敷设的管道应满足强度和变形条件，而对上凸弹性弯曲的受热管道还要满足纵向稳定性条件。弹性敷设管沟标高计算的依据是管道的弹性挠曲线，我国设计单位普遍采用圆弧曲线来近似之，而前苏联采用精确的四次挠曲线。系统地介绍了这两种方法的一系列实用设计公式；其中据强度条件确定最小弹性弯曲半径的公式与我国油气管道结构设计规范推荐的不一样，管沟标高计算公式与现有文献介绍的也有不同之处。同时，还对有关公式作了评述。合理使用这些公式，既能保证管道的安全，又可获得较好的经济效益。     

高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术研究

为了全面掌握高钢级管道止裂韧性预测方法,对高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术进行了研究。在设计试验流程、钢管排布、传感器安装和数据采集等方案的基础上,对Φ1 422 mm X80钢级螺旋缝埋弧焊管进行了压力13.3 MPa的全尺寸气体爆破试验。结果显示,管道全尺寸爆破试验顺利实施,裂纹扩展速度、减压波等数据采集技术可靠,测试结果准确,与理论计算结果一致性较好。结果表明,我国已攻克并掌握全尺寸气体爆破试验关键技术,进一步提升了管道断裂控制研究方面的能力。     

不锈钢弯管的皱波问题及其预防措施(下)

为了预防不锈钢管冷弯时出现皱波的问题,首先从管件制造标准化角度考察和评估了冷弯方法的优点及其合理应用范围,然后通过两个典型案例分析了冷弯时发生皱波的"薄"壁条件和影响因素。分析指出,皱波的实质是拱腹压缩塑性变形区的"压杆"失稳屈折现象。依据钢管to/do和Ro/do决定的弯管"薄"壁度,合理设置芯棒型式模具加工精度和安装"间隙",从力学上增强"压杆"抗压稳定度,是预防皱波的必要保障。不锈钢管制造标准允许的to和do公差带往往大于"薄"壁弯管所必须的模具间隙,有时会在小批量多品种规格不锈钢弯管时产生皱波,但只要把握"薄"壁度,重视芯棒结构、模具间隙及弯管参数的合理调整,不锈钢冷弯管时的皱波问题是可以解决的。     

不锈钢弯管的皱波问题及其预防措施(上)

为了预防不锈钢冷弯管时出现的皱波问题,首先从管件制造标准化角度考察和评估了冷弯方法的优点及其合理的应用范围,然后分析了不锈钢冷弯时发生皱波的"薄"壁条件、影响因素,并通过两个典型案例进行了分析。分析指出,皱波的实质是拱腹压缩塑性变形区的"压杆"失稳屈折现象。依据钢管的t_o/d_o和R_o/d_o决定的弯管"薄"壁度,合理设置芯棒型式及其他模具加工和安装精度确定的"间隙",以从力学上增强"压杆"抗压稳定度,这是预防皱波的必要保障。不锈钢管制造标准允许的t_o和d_o公差带往往大于"薄"壁弯管所必须的模具间隙,有时会在小批量多品种规格不锈钢弯管时产生皱波,但只要把握"薄"壁度,重视芯棒结构,模具间隙及弯管参数的合理调整,不锈钢冷弯管时的皱波问题是可以解决的。