试样制备过程对高钢级输送管管体拉伸性能的影响

针对高钢级输送管管体拉伸性能试验中发现的异常值和异常曲线,分析了试样制备过程对试验结果的影响,认为应变时效是造成管体拉伸试验结果异常的主要原因。对X80钢级直缝埋弧焊管管体的应变时效行为进行了试验模拟,结果与分析相吻合。最后,通过严格控制试样制备程序和加工条件,消除了应变时效对试验结果的不利影响。     

高钢级管线管试样形状对拉伸试验结果的影响

对不同规格的高钢级大壁厚管线管在不同方向上的条形试样和圆棒试样的拉伸性能进行了试验分析研究,结果表明试样形状对拉伸试验结果有很大影响。对产生差异的原因做了进一步的探讨。最后在试验结果和分析讨论的基础上,对制定管线钢管产品标准(拉伸性能部分)时需要注意的几个方面做了说明,包括试样的形状和尺寸、试样的取样位置、试样的方向和标准中拉伸性能的规定等;建议对高钢级大壁厚管线管采用圆棒拉伸试样,同时对屈强比和延伸率进行适当调整。     

高钢级钻杆强度塑性试验研究

钻杆强度级别提高,其塑性性能会发生变化,因此高屈强比成为影响高钢级钻杆推广应用的主要问题。对X95、G105、S135、V150和HL165系列高钢级钻杆进行了室温拉伸试验,利用真应力-真应变曲线分析了高钢级钻杆强度塑性特征参数的变化规律及屈强比对钻杆安全性的影响。试验结果表明:随着钢级提高,钻杆强度不断增加的同时,工程屈强比和真实屈强比都增大,但后者比前者约小5.5%~7.0%;不同钢级钻杆工程屈强比与其伸长率、冲击功、塑性失稳点应变量、均匀形变容量和静力韧度等塑性韧性指标无对应关系;虽然V150、HL165超高强度钻杆屈强比分别达到0.953和0.941,形变硬化能力略有降低,但仍具有高塑性变形能力、高韧度水平和高断裂强度。研究认为,不宜将工程屈强比作为衡量高钢级钻杆质量的一项硬性指标,良好的综合性能是确保钻杆安全使用的关键。      

小批量试制X80级板卷及焊管的拉伸性能分析

采用矩形试样和圆棒试样对国内小批量试制的X80级板卷和螺旋埋弧焊管进行了拉伸试验,从两种试样类型对试验结果的影响、板卷不同厚度强度的分布、沿板卷长度及对应钢管的强度分布、制管前后材料拉伸性能的变化等方面进行了详细的阐述和分析,分析结果表明,对于板卷建议采用矩形试样测试材料的拉伸性能,对于管体横向建议采用直径尽可能大的圆棒试样测试钢管的拉伸性能。     

高钢级螺旋缝焊接钢管拉伸试样类型选择

通过试验研究了X65、X70级螺旋埋弧焊钢管不同拉伸试样--板状试样和圆棒试样的拉伸性能.试验表明:板状试样和圆棒试样所得到的拉伸试验结果有一定的差异,钢管拉伸试样类型对拉伸试验结果有一定的影响,圆棒试样屈服强度高于板状试样,抗拉强度则差异不大.分析认为,钢管尺寸允许时建议用圆棒试样代替板状试样.     

X80与X100级管线钢屈服强度Rt0.5与Rp0.2的差异性研究

对钢级为X80和X100的两种管线钢的拉伸性能进行了试验研究分析,结果显示X80级管线钢纵向和横向屈服强度的Rt0.5与Rp0.2的值重合,而X100级管线钢的Rp0.2对应的总应变比0.5%要高.通过对应力-应变曲线分析可知,这是因为X100级管线钢拉伸曲线弹性阶段的延伸,使曲线的屈服部分和其后的均匀延伸部分上升造成的.因此,在进行级别高于X80的管线钢拉伸试验时,建议使用Rp0.2的值作为材料的屈服强度,或使用与Rp0.2相对应的总应变强度作为屈服强度.     

高钢级大壁厚管线钢管母材屈服强度测量方法探讨

探讨了以材料自身的抗拉强度为基准值来测定其屈服强度值的方法,取拉伸应力一应变曲线上抗拉强度一定比例的两个数值,在曲线上拟合出具有一定斜率的直线,以该直线与横坐标交点为原点计算Rt0.5或Rp0.2.这种方法解决了因检测试验设备和试样加工精度等客观原因造成的高钢级大壁厚管线钢屈服强度测试结果不准确问题,为有效消除外在因素...     

高钢级螺旋埋弧焊管补焊工艺研究

为了分析L555M钢级Φ1 219 mm×16 mm螺旋埋弧焊管补焊焊缝的性能,采用夏比冲击试验、显微硬度分析、焊缝全壁厚弯曲和拉伸试验对补焊焊缝的性能进行了对比研究。结果表明,J557低合金钢焊条和开发的补焊工艺完全适合于L555M钢级螺旋埋弧焊管焊缝缺陷的手工修补,且补焊焊缝各项性能均达到标准要求。补焊焊缝表层熔敷金属微观组织为先共析铁素体(PEF)+针状铁素体(AF)+少量珠光体(P),随着熔深的增加,组织转变为粗大PF+少量P。     

螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的统计分析

研究了API B～X80钢级、管径355.6～1219mm及壁厚6.3～18.4mm螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的一般规律,结合螺旋埋弧焊管制造过程分析了试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能的影响。结果表明:对于X65以下钢级钢管包申格效应明显,即制管后屈服强度下降明显,并且差异值随着强度水平的提高而提高,而对于X70以上钢级钢管,包申格效应不明显,制管后屈服强度下降不大;对于抗拉强度,所试验钢级钢管制管前后基本一致。材料的组织是影响屈服强度变化或包申格效应大小的主要因素。     

高钢级管材现场冷弯过程中的变形影响

大口径冷弯管是长输管道施工中常用管件,目前使用的弯管基本上是利用液压弯管机在施工现场冷弯制做而成.而大口径高钢级管线管经现场冷弯后,必然要产生变形硬化和应变时效现象.笔者分析了钢管的几何形状(径厚比)、材料的屈强比、应力-应变行为对高钢级管线管冷弯变形的影响.提出了通过控制能量补充参数来改善高钢级管线管变形的方法.     

X70厚壁海底管线钢管研制

根据我国南海深海管线用钢管的技术要求,开发出了厚壁X70钢级φ765.2 mm×31.8 mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550 MPa,抗拉强度≥660 MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695 MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后伸长率达到54%;在-20 ℃下管体冲击功平均值为340 J,焊接接头冲击功平均值最低为168 J;在0 ℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688 mm,焊接接头最小为0.222 mm,热影响区最小为0.280 mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70钢管具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。     

深海用高强厚壁直缝埋弧焊管开发技术难点分析

深海油气管道对管道用管材的可靠性提出了更高的技术要求,高强度大壁厚直缝埋弧焊管是深海油气输送管道的方向发展。从深海用高强度厚壁直缝埋弧焊管对管线钢板材及钢管在高强度、高韧性和抗脆断、高尺寸精度、低焊接碳当量和良好焊接性以及抗腐蚀性等方面的高技术要求入手,详细分析了高强度厚壁管线钢材料、板材质量控制和钢管制造工艺等方面存在的技术难点,提出了解决思路。     

深海管线用高钢级厚壁直缝埋弧焊管研制

对深海管线用钢管的研制背景及技术目标进行了详细阐述。通过采用低C高Mn-Nb-Ti合金化的成分设计和合理的TMCP工艺控制,开发出具有高强度、低屈强比和优异低温韧性良好匹配的X70级36.5 mm厚壁管线钢。采用JCOE制管工艺试制的X70级准914 mm×36.5 mm直缝埋弧焊管,其管体及焊接接头的拉伸性能、断裂韧性及硬度等指标全部满足DNV-OS-F101标准要求,主要性能指标达到了研制技术目标要求。     

厚壁UOE海底管线管的开发实践

介绍了荔湾3-1气田海底管道用厚壁UOE海底管线管从炼钢、厚板轧制到UOE制管的主要制造过程,阐述了技术难点及工艺措施,并分析总结了开发的UOE海底管线管的产品性能和质量水平。结果表明:开发和生产的高钢级厚壁UOE海底管道很好地满足了荔湾项目的要求,并成功地实现批量供货和工程应用,实现了我国海底管道长距离高压输送用大壁厚、高强度UOE管线管的国产化目标。     

试样形式对X65/X70大壁厚海底用直缝埋弧焊管拉伸试验结果的影响

以JCOE成型的X65级φ 762 mm×30.2 mm和X70级φ 765.2 mm×31.8 mm钢管为例,对X65/X70大壁厚海底用直缝埋弧焊钢管管体横向和纵向拉伸试验进行了对比,分析了板状试样和圆棒试样对管体拉伸试验结果的影响.结果表明:试样形式对抗拉强度的影响较小;横向圆棒试样的屈服强度、屈强比均明显高于横...     

中国和俄罗斯管道壁厚计算方法差异研究

随着我国长输管道跨越式发展,中亚和俄罗斯成为海外油气战略重点地区。由于中俄标准技术水平差异,可能造成管道投资增加的问题。应通过中国和俄罗斯管道设计标准的差异性研究加以解决,特别是管道壁厚计算方法的差异性。中俄管道设计标准分别基于管道屈服强度和抗拉强度计算壁厚,俄罗斯标准能够反映X65钢及以上高钢级钢管材料特性的变化规律,考虑因素更全面,但壁厚计算值略大,二者差值在1.67~3.8 mm之间。中俄管道设计标准的应用建议是:钢管等级高于X65时,宜按照俄罗斯标准计算管道壁厚,以保证管道安全性,按照中国标准应考虑安全裕量;钢管等级低于X65时,宜按照中国标准计算管道壁厚,以节省管道投资成本。     

厚壁大直径管窄间隙TIG自动焊技术

针对厚壁大径管氩电联合焊的缺点,开发了窄间隙脉冲TIG自动焊工艺,解决了厚壁大直径管窄间隙TIG焊中焊缝侧壁熔透、坡口设计等难点,通过研究厚壁管窄间隙焊接焊缝侧壁熔透技术,开发厚壁大直径管窄间隙TIG焊组合坡口,设计焊接该种坡口厚壁管的特定范围的焊接工艺参数,并在焊接实例中进一步验证了该工艺技术的可靠性,成功解决了厚壁...