管道材料的焊接性能和显微组织研究

文中主要研究X70、304及P91材料在一定焊接工艺下的焊接接头的力学性能和显微组织。采用全谱直读式光谱仪进行化学成分分析;采用金相显微镜和体式显微镜进行显微组织分析、金相晶粒度评定和焊缝宏观组织分析;通过拉伸试验、低温冲击试验、弯曲试验及维氏硬度试验进行力学性能测试。经评定,按照各自焊接工艺施工的焊接接头质量合格,各项试验后指标优良,并满足相关技术要求。     

模拟交流干扰电压对X60管线钢腐蚀规律

采用失重法在室内模拟了不同温度下交流干扰电压对X60埋地管线钢腐蚀速率的影响,实验结果表明：当交流干扰电压在0~35 V之间变化时,在低温下,X60管线钢腐蚀速率随着交流干扰电压的增加而增大;当温度达到70℃时,腐蚀速率随着交流干扰电压的增加先降低后增加。而且随着交流干扰电压的增大,点蚀现象加重。     

X70管线钢拉伸行为的金属磁记忆检测

金属磁记忆检测对金属构件的早期失效和寿命评估具有重要意义。文中分析了磁记忆检测的原理及设备,通过对X70管线钢拉伸行为的磁记忆检测应用试验,总结了磁场和应力集中的变化规律,实现了对材料内部应力集中区的定位和分析。文中的研究结果,可以有效指导管道的磁记忆检测及安全评价。     

X100管线钢在预应变中的脆化

管线钢的脆化是管道安全的一个突出问题。针对管道工程的要求,采用材料显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在预应变中的脆化规律进行了研究,为X100管线钢管的工程施工和安全服役提供试验依据。结果表明：随着预应变量的增大,强度和硬度增加,伸长率和韧性下降,使试验钢X100产生脆化。预应变形成的机理是管线钢位错亚结构的变化。     

管线钢X70-L245对接接头焊接工艺研究

针对不同强度级别的管线钢X70和L245对接的焊接工艺进行了研究。通过碳当量计算和金相组织观察,分析了钢材焊接性;确定出预热和层间温度;选择了焊接材料;并进行了坡口设计。同时根据Q/SYXQ18—2002和XQ-CS-JX-SPE-0010标准对所制定的焊接工艺进行了评定。经评定,管口外观检查和射线检测合格,金相组织、拉伸试验、冲击试验等各项性能指标优良。按照该工艺施工的焊接接头质量合格,完全满足施工的技术要求。     

X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

利用失重法、电化学测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明：X80钢在3个测试点模拟土壤溶液中以全面腐蚀为主,局部位置发生点蚀;60 d浸泡期内,其在不同模拟溶液中的腐蚀速率大小依次为：AN000〉AN065〉AN016;随着浸泡时间的增加,Ca2＋吸附在X80钢表面并形成Ca的产物层,有效地减缓了X80钢在AN016模拟溶液中的腐蚀。在含盐量较高的土壤环境中,富集在钢基表面的结晶盐对钢的腐蚀具有一定的减缓作用。     

盐渍性土壤中SRB对X100管线钢微生物腐蚀行为的影响

采用线性极化曲线和交流阻抗技术(EIS)结合扫描电子显微镜和能谱分析仪,研究了在盐渍性土壤中SRB对X100管线钢微生物腐蚀行为的影响。实验结果表明:X100管线钢在无菌与含SRB模拟溶液中的腐蚀均属于中度腐蚀; SRB加剧了X100管线钢在库尔勒土壤中的腐蚀,但在浸泡17~35d过程中,微生物膜与腐蚀产物结合成的复合膜会在短时间内发生急剧抑制腐蚀作用; X100管线钢在无菌模拟溶液中的腐蚀倾向为随时间延长先减小后增大,含SRB时为先减小后增大再减小,腐蚀速率在无菌与含SRB模拟溶液中时均为随时间延长先减小后增大。     

X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的研究

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验和SEM研究了SRB+IOB对X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明:X100管线钢母材和焊缝试样在无菌环境下的断口颈缩程度均明显小于有菌(SRB+IOB)环境;母材和焊缝断口在无菌环境下均为韧性+脆性混合型断口,呈现准解理形貌,具有较高的SCC敏感性。在有菌(SRB+IOB)环境下均为韧性断口,呈现韧窝形貌,具有较低的SCC敏感性,且低于无菌环境;无菌环境下断口侧面的SCC裂纹明显多于有菌(SRB+IOB)环境;SRB+IOB的存在导致X100管线钢SCC敏感性降低。     

油气管道裂纹检测器探头机构

针对长输油气管道存在的裂纹检测问题,设计了一种油气管道裂纹检测器的探头机构。该探头是基于磁致伸缩效应而设计的,可用于管道轴向裂纹缺陷的检测。该探头机构由弹簧连杆支撑机构、弹簧滑块支撑机构、万向旋转机构、支撑轮、磁铁和探头壳等零部件组成。在动态试验台上进行测试,试验表明,该探头机构具有足够的强度和耐磨性,运行距离超过250 km,并能满足管道变形的要求,使探头壳紧贴管道内壁,该探头机构具有良好的应用前景。     

输气管线用X70钢焊接工艺研究

针对X70管线钢进行了焊接性分析,确定其预热温度。通过合理的接头设计,恰当的焊接工艺参数,来控制焊接热输入,确保接头的性能,并依据API110 4标准对所制定的焊接工艺进行评定,取得了满意的效果。通过此工艺施工的焊接接头具有较高的安全性。     

斜滑断层对埋地天然气管道力学性能影响

为研究斜滑断层作用下埋地天然气管道受力性能和影响因素,采用有限元软件ADINA进行数值模拟,建立三维管土相互作用非线性有限元模型.在该模型的基础上,分析了断层错动量、管道埋深、管径、内压以及不同管材对管道受力与变形的影响.研究结果表明:断层错动下,钢质管道最大受力与变形位置位于断层两侧,管道所受最大拉压应变相近;管道应...     

长输管线用X80高强钢焊接技术研究

针对长输管线建设对焊接质量的要求,对X80高强度管线的焊接工艺进行了试验研究。通过对X80钢的材质特性分析,结合选定的焊接材料和工艺参数,采用STT根焊+FCAW自保护焊丝半自动填充、盖面的方法,对该管线钢进行了焊接,并对其焊接接头的力学性能进行测试。结果表明:X80高强度管线钢具有良好的焊接性能,焊接接头的强度、硬度、韧性等性能均满足X80管线的安全要求。所选用的焊接材料、焊接方法和工艺参数满足现场施工的技术要求,为现场施工提供了技术保证。     

基于APDL语言的定向钻管道回拖力学性能仿真分析

简述了APDL语言的参数化特点,介绍了ANSYS在定向钻仿真中的优势:计算机仿真可以克服场地、经费不足、参数繁多、时间跨度等方面的困难.采用ANSYS并结合APDL语言对定向钻的管道回拖过程进行仿真,对回拖管道的应力和变形以及回拖力进行了分析,得出了管道应力沿中性轴径向对称分布,且距离中性轴越远值越大的规律.给出了不同穿越曲率半径下管道力学性能的变化规律:随着穿越半径的增大,回拖力逐渐变大,接触压力逐渐变小,并且二者变化规律可用高阶多项式描述.