钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

EBZ150掘进机截割、行走系统的技术改造

针对EBZ150掘进机在使用过程中截割和行走系统中出现的故障,从改造结构入手,增加截割、行走系统强度,从而提高其性能,解决现掘进机使用过程中伸缩部伸缩花键轴、伸缩内筒损坏以及履带板发生变形等问题.介绍了改造后达到的效果.     

微观组织对X80直缝焊管与高压氢相容性影响研究

为研究不同组织X80直缝焊管与6.3 MPa氢气的相容性,采用扫描电镜分析、高压氢环境缺口试样慢拉伸试验等方法进行分析。结果表明,与6.3 MPa氮气条件相比,针状铁素体组织的Φ1 422 mm钢管母材缺口试样在6.3 MPa氢气中抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为5.1 %、10.1 %和1.3 %;多边形铁素体+贝氏体组织的Φ1 219 mm钢管母材缺口试样在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移的损失率分别为4.9 %、62.8 %和13.7 %;针状铁素体Φ1 422 mm钢管母材相比多边形铁素体+贝氏体组织Φ1 219 mm钢管母材在6.3 MPa气态氢环境中具有更好的抗氢脆性能;Φ1 422 mm钢管直焊缝和Φ1 219 mm钢管直焊缝均为多边形铁素体组织;与氮气中相比,Φ1 422 mm钢管直焊缝在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为4.4 %、23.3 %和10.2 %;Φ1 219 mm钢管直焊缝在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为2.7 %、24.7 %和10.4 %。慢拉伸断口微观形貌表明6.3 MPa氢气的气体条件促进了氢致裂纹的萌生。     

炮掘工作面单柱式超前支护装置设计

针对井下炮掘工作面在爆破后作业时没有临时支护,设计了一种便携式的单柱式临时超前支护装置。该装置采用单体支柱作为动力,推动一个可以展开、收缩的六杆机构进行支撑控顶,利用六杆机构的死点位置提高支护展开装置的工作稳定性,利用球面铰接、液压弹簧支撑杆及弹性板结构以适应不同顶板工况,并对机构及结构进行了优化设计。     

X100螺旋埋弧焊管焊接HAZ微区组织与性能研究

针对X100螺旋埋弧焊管焊接热影响区(HAZ)的硬化与软化现象,研究了微区组织形态及M-A岛分布对HAZ显微硬度和微冲剪强度的影响规律。研究结果表明,显微硬度在HAZ的粗晶区出现局部升高,而在细晶及混晶区位置出现局部降低现象,显微硬度与微冲剪强度有一定的对应关系,即硬度值偏高的区域剪切强度也偏高;焊接HAZ的粗晶区为粗大粒状贝氏体,而细晶区为准多边形铁素体与多边形铁素体,混晶区组织为粒状贝氏体与铁素体的混合,母材为细小粒状贝氏体。组织中M-A岛含量分布规律为粗晶区—细晶区—混晶区依次减少。影响HAZ微区性能的主因是显微组织形态及其含量,HAZ微区组织中的铁素体使得HAZ软化,而M-A岛使得HAZ硬化,而且含量越多,影响越大。     

基于实体退化单元的高墩非线性稳定仿真分析

为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模拟薄壁空心高墩,运用单元分块技术实现钢筋单元的模拟,基于多尺度分析思想建立精确模型进行非线性稳定分析;阐述几何非线性、材料非线性及方程求解方法,讨论了稳定分析的实现方式.采用此方法对一数值模型进行第一类及第二类稳定性分析,并与传统的实体单元模型进行对比证明了该方法在非线性稳定分析中的有效性.并将此方法应用于工程实例,结果表明：该方法能真实有效地模拟实际结构,客观地反映钢筋对墩体稳定性的影响,高效地进行非线性分析;适用于对需要考虑钢筋影响的结构及对薄壁空心高墩结构型式进行非线性稳定分析.     

组织特征对高强管线钢焊缝及热影响区韧性的影响

为了研究组织特征对高强管线钢管焊缝及热影响区韧性的影响,降低管线建设成本,保证服役管道的安全性和可靠性,以X80管线钢为例,分析了奥氏体晶粒尺寸、第二项粒子、HAZ粗晶区第二相组织等对管线钢管焊缝及HAZ韧性的影响。分析结果表明,适当控制t8/5和tH,保证第二相粒子的数量、均匀分布及HAZ粗晶区贝氏体的均匀化和精细化,避免岛链状大尺寸尖角型M-A组元的产生是提高焊缝及热影响区韧性的有效方法。另外,在焊材的设计和制备上做好多元合金和微合金含量的精细配比和冶炼,防止合金元素偏聚,形成大尺寸夹杂和异类相影响焊缝塑韧性。     

油气集输用2205/X65双金属冶金复合管材及焊接工艺

为了提高油气田集输管道的抗腐蚀性能,开发了2205/X65双金属冶金复合板,设计了复合管TIG+MAG组合焊接工艺,制备了Φ610 mm×16(2+14)mm大直径2205/X65双金属复合管,并对复合板材及管材的力学性能、微观组织、耐腐蚀性进行了试验研究。结果表明,复合板材及管材的金相组织、夏比冲击、拉伸、剪切、DWTT、正反弯曲等指标满足相关标准要求;复合管理化性能和抗晶间腐蚀性能满足相关标准要求,可满足含H2S和CO2等腐蚀介质的油气集输要求。     

2008—2020年煤矿事故统计分析及防范对策

基于2008—2020年我国煤矿事故数据,从事故发生的时间、地区、等级、类型4个方面进行统计分析并建立事故等级与类型关系的数学模型.分析结果表明:煤矿事故夏季多发、冬季较少,事故数量具有明显的季节性差异;事故起数与死亡人数在时段上分布不均匀、不对应;近5年一般事故起数有明显增长的趋势且与顶板、机电、运输事故关系密切,减...     

超高强度X100管线钢埋弧焊焊丝研制

以Mn-Ni-Mo-Ti-B为主要合金系,研制出了一种能够适用于X100超高强度管线钢埋弧焊的焊丝。该焊丝与相应的BG-SJ101H2焊剂匹配,依据GB/T 12470—2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》要求,经熔敷金属试验检测,屈服强度685 MPa,抗拉强度780 MPa,-40℃下冲击功均在27 J以上;通过X100钢管埋弧焊接后,焊缝外观形貌、工艺性能良好,力学性能优良,抗拉强度为780 MPa以上,-10℃下冲击功为100 J,实现了焊缝高强度和高韧性的良好匹配,能够满足X100埋弧钢管性能要求。