X70钢管道磁化及退磁特性试验研究

管道中的剩磁不仅会影响管道的检测精度,还会使管道内腐蚀速率加快.为了对X70钢管道的磁化及退磁特性进行研究,在X70钢材料特性分析的基础上,采用Maxwell软件建立了X70钢磁化模型,并基于响应面优化设计方法,研究了退磁率与磁感应强度和退磁速度的关系.研究结果表明:X70钢的磁感应强度在永磁铁垂直投影处最强,在垂直投...     

基于响应面法的油气管道磁化特征研究与退磁

为了研究油气管道缺陷与其他漏磁参数对磁化特征的影响及永磁铁退磁的可行性,建立了基于Maxwell的仿真模型与响应面分析模型,设计了一种管内退磁机构,并开展了永磁铁退磁试验。研究结果表明:当缺陷深度一定时,半径越大,其X方向与Z方向磁通量密度也越大;当缺陷半径一定时,深度越大,其X方向与Z方向磁通量密度也越大;衬铁高度与缺陷深度对缺陷中心磁场强度有显著影响;随着外部磁场增大,钢板两端切向磁通与法向磁通极性有增强的趋势;用永磁铁退磁对钢板两端极性有一定的削弱作用,达到了较好的退磁效果。研究结果可为油气管道退磁方法研究提供参考。     

基于剩磁效应的X80钢管道应力检测方法

针对油气管道的应力集中问题,提出1种基于剩磁效应的管道应力检测方法.研究剩磁效应原理,得到剩磁感应强度随应力变化的趋势.研究剩磁检测原理,据此设计基于霍尔传感器的剩磁-应力检测试验系统,在实验室进行磁化板材应力集中状态的检测.利用X射线衍射仪检测该板材的应力值,对试验结果进行响应面法分析,验证了基于霍尔传感器的剩磁-应...     

外径1 422 mm、X80高钢级输气管道的消磁技术

油气管道组对焊接过程中，管端管口处经常存在着剩磁，当剩磁较大时易发生磁偏吹，有可能影响焊接施工进度和焊接质量。中俄东线天然气管道工程首次采用外径1 422 mm大口径、X80高钢级管道，现有的消磁方法和消磁设备对其适用性难以确定。为此，通过分析管道剩磁产生的机理，探讨了不同消磁技术的原理和优缺点，选取直流消磁技术开展现场试验，分析了国内外典型直流消磁设备的消磁能力，进而开展了磁感应强度对焊接影响、经验判断方法和空间分布规律试验。研究结果表明：①现有的直流消磁设备消磁能力差异较大，试验所选用的A型号直流消磁设备针对外径1 422 mm、X80管道最大消磁能力可达490 mT，并且具有电压补偿功能，消磁能力和稳定性较高，而其余设备的消磁能力则相对较弱，难以满足大口径、高钢级输气管道强磁力情况下的现场消磁需求；②直流焊机以及永磁铁等消磁方法的消磁能力较弱，可以作为在施工现场没有专用消磁设备时的一种备选消磁法，仅适用于磁感应强度较低、局部开展消磁的情况；③为了确保焊接质量，实际作业过程中，当管口剩磁小于5 mT时方可进行焊接作业，此时剩磁对焊接影响可忽略；④剩磁在管端轴向和周向上分布不均匀，现场消磁时需局部调整。结论认为，该研究成果可以为大口径、高钢级输气管道消磁及焊接作业提供支撑。     

油管漏磁无损检测中的磁化、剩磁及退磁技术

根据油管漏磁无损检测的特点,分析了油管的磁化作用和其中存在的剩磁。针对油管剩磁的危害性,提出了油管退磁的基本方法,包括直流退磁、交流退磁和复合退磁,认为复合退磁效果优良。     

高强度X80钢管道的焊接

管道钢是一种微合金控轧钢,随着石油天然气需求的增长及油气开发的进展,管道钢正朝着高强度、高韧性的趋势发展。高强度、长距离、大口径管道已经成为输气管道的发展方向。文章分析了高强度X80钢管道的热影响区的软化、焊缝金属与母材的匹配及产生焊接裂纹的可能性,介绍了管道环缝焊接工艺,还列举了国外X80钢管道的焊接工程实例。     

油气管道复合变形内检测技术研究

变形检测技术对于保障油气管道安全具有重要意义.为此,基于脉冲涡流测距原理及霍尔效应,研究了油气管道复合变形内检测技术,并试制了复合变形检测探头,设计出新型油气管道变形内检测器结构方案,可有效提高变形检测器环向检测精度.采用数值模拟方法研究了提离值对复合磁场强度的影响规律,用搭建的脉冲涡流变形检测试验系统对脉冲涡流变形检...     

X80M钢级长输管道环焊缝裂纹成因及适用性分析

为研究某项目X80M钢级长输管道环焊缝裂纹成因及服役适用性，采用无损检测、水压物理模拟试验分析了含裂纹缺陷管道强度和裂纹扩展状况。通过裂纹解剖及金相分析确定了裂纹成因，采用含缺陷油气管道剩余强度评价方法对裂纹缺陷进行了评价。结果表明：水压物理模拟试验前后环焊缝裂纹尺寸无明显扩展，位置无变化，缺陷类型为环焊缝环向裂纹缺陷，裂纹成因为熔铜开裂，该类型裂纹缺陷均可接受，含该类型缺陷管道服役适用性良好。该研究结果对分析类似管道环焊缝裂纹成因及管道服役适用性具有一定参考价值。     

中俄东线天然气管道剩磁焊接指标研究

长输管道在建设、改线或维抢修作业时,常会遇到管道对口处有磁偏吹现象,使得在焊接施工时,电弧发生偏离,导致焊接缺陷甚至无法焊接施工,严重影响工程进度及管道本质安全。分析了管道剩磁的产生机理和危害,梳理并对比了国内外对于管道焊接剩磁的指标要求,并通过试验验证了管道剩磁在中俄东线天然气管道焊接作业中的适用性。试验结果表明,对于高钢级管道磁场强度应当至少低于5 m T,才能满足焊接的要求进行施焊。试验结果对类似天然气管道焊接作业有较好的指导意义。     

碳当量对油气输送管道环焊缝热影响区韧性的影响规律

针对高钢级油气长输管道环焊接头热影响区韧性波动的问题,通过热模拟试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计以及夏比冲击试验机对试验钢的组织及力学性能进行测试,对比分析了不同碳当量的高钢级管线钢一次粗晶区经不同峰值温度二次热循环后组织和低温韧性的变化规律。结果表明,经二次热循环后,在环焊接头热影响区会出现脆化区,且即使母材韧性处于较高水平,在经历多次热循环后,其低温韧性也有可能减小,通过冶金成分的优化设计可以减小低韧性组织所占比例,从而提高焊缝热影响区的低温韧性;不同试验钢在不同温度下的组织形貌差异表明,粗大的粒状贝氏体组织和大量大颗粒的M/A组元是导致韧性下降的根本原因。通过研究X80钢级管线钢在不同热影响作用后组织及低温韧性的影响,为适用于全自动环焊的高韧性X80管线钢的开发及应用提供理论支持。