西气东输二线工程用X80级准φ1219mm感应加热弯管的研发

介绍了X80级准φ1219mm感应加热弯管的主要性能及研发过程,主要包括总体研发方案的确定,弯管母管化学成分、制造工艺的研究,以及弯管煨制工艺的研究。最后,对准φ1219mm感应加热弯管进行了验证性试验,试验结果表明,该弯管性能完全满足西气东输二线管道工程的设计要求。     

X70、X80钢级感应加热弯管

21世纪伊始,国内外石油天然气管道建设进入大发展时期。随着西气东输工程的实施、我国城市天然气管网以及多条成品油管道相继大规模筹建,对感应加热弯管的数量和质量要求大幅度提升。     

X80级管线钢管和感应加热弯管的开发

分析了X80级管线钢管的试制开发及其在西气东输二线的应用情况,通过试验论证了X80级管线钢管的强度、韧性指标的可靠性。部分工程应用证明,该类管线钢管达到了高压输气管线的要求,且可节约管线工程的建设成本。提出了下一步需要继续研究的管线钢管问题,并对X80高频加热弯管的试制及性能做了简要分析。     

X80级管线钢管和感应加热弯管的开发

分析了X80级管线钢管的试制开发及其在西气东输二线的应用情况,通过试验论证了X80级管线钢管的强度、韧性指标的可靠性。部分工程应用证明,该类管线钢管达到了高压输气管线的要求,且可节约管线工程的建设成本。提出了下一步需要继续研究的管线钢管问题,并对X80高频加热弯管的试制及性能做了简要分析。     

感应加热弯管用X80钢的组织性能研究

对鞍钢生产的X80感应加热弯管用钢的化学成分与力学性能进行了分析,采用高C成分设计,经典型的两阶段工艺轧制后,材料性能完全达到了标准要求;对其冲击断口形貌、显微组织、析出相及位错等进行了详细的研究。结果表明,采用高C成分设计的X80弯管用钢轧后可以得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的复合组织,析出相晶粒细小弥散,基体中具有高密度位错,性能完全满足标准要求。     

感应加热弯管整体淬火工艺对冲击性能的影响

针对高钢级感应加热弯管,对其整体淬火工艺之后的性能进行了研究,并与局部淬火后的焊缝冲击韧性进行了详细对比,指出了整体淬火工艺的优越性,进一步明确了回火工艺的最佳工艺区间,并对X80钢级感应加热弯管的生产提出了建议。试验结果表明,与局部回火工艺相比,淬火+回火工艺可以有效提高直管段焊缝的冲击韧性,减小直管段与弯曲段的性能差异,对于X80钢级弯管的淬火+回火工艺来说,最佳工艺区间为550～600℃。     

长输管道用钢制弯管静水压爆破试验研究

静水压爆破试验是对弯管承载能力的设计验证,以φ406.4 mm×9.5 mm X60钢级弯管为例,介绍了静水压爆破试验的原理、目的和试样的制备及检验过程,并对封头、焊条的选取进行了详细计算.该试验的成功为各种规格弯管静水压爆破试验提供了理论依据和经验.     

感应加热弯管热处理前后热影响区组织和性能的变化

对X70及X80中频感应加热弯管热影响区冲击韧性的变化做了深入的探讨。首先通过生产数据统计做趋势分析;然后采用热模拟试验对各细分区域进行热模拟与力学性能试验,与趋势相验证;最后对热影响区从原始态到调质态过程中各阶段的金相组织变化做了充分的分析,从组织形态的角度阐述了性能变化机理。试验结果表明,感应加热弯管热影响区的粗晶区、细晶区和重叠区在调质过程前后,其性能与金相组织均发生了显著的变化。针对此现象,笔者也对弯管相关标准的具体条款提出了自己的建议和观点。     

土耳其TANAP工程用感应加热弯管制造标准及技术难点

为了适应土耳其TANAP管线项目用感应加热弯管的技术要求,对TANAP工程标准与国内常见标准的主要差异进行了对比,同时对管体力学性能、几何尺寸控制及测量、制造工艺、内防腐工艺、静水压试验等主要技术难点进行了研究。指出,采用系列热模拟试验以及设置多组测温位置等手段制定了精准的生产工艺,兼顾弯管的强度和韧性;开发"夹具开合+线圈移动"法实现弯管整体加热;引进了管端扩径技术装备以及管端仿形技术,保证了管端外径尺寸、椭圆度及坡口加工质量;开发弯管内防腐机械化自动喷涂以及静水压试验设备完成弯管内减阻层涂覆及静水压试验。生产实践表明,为解决主要技术难点开发应用的新工艺、新技术和新设备可以满足TANAP项目弯管生产的需要。     

X80级管线钢管及感应加热弯管的研制和试验

介绍了华北石油钢管厂X80钢螺旋埋弧焊管、直缝埋弧焊管及感应加热弯管的研制情况。一系列研制检测数据表明：现有的成型、焊接工艺和材料能够满足X80钢埋弧焊管的制造要求;X80钢螺旋缝和直缝埋弧焊管的批量试制结果全部符合“X80级管线钢管应用工程”钢管技术条件的要求;从原材料生产到钢管制造可以达到稳定的批量生产要求。同时指出,X80级管线钢和钢管在强度测试、拉伸试验试样制备、DWTT试验的异常断口判定以及碳当量的计算公式等方面,相应的公认技术标准还不够完备,应在应用过程中完善标准。     

X80钢级Φ1016mm管道四点弯曲试验数值分析

为了保证管道在四点弯曲试验时有足够长的区域满足纯弯曲条件,通过有限元模拟分析了X80钢级Φ1 016 mm管道全尺寸四点弯曲试验时管道弯矩、剪力和轴向应变分布,以及管道在集中力作用下的轴向应变分布。结果表明:从内力角度来看,四点弯曲试验时,两个加载压头之间的管道满足纯弯曲条件;从轴向应变角度来看,四点弯曲试验时,管道中部2 m范围的区域满足纯弯曲条件;加载压头处管道会产生应变突变并产生一定范围的影响;长度12 m的X80钢级Φ1 016 mm管道在四点弯曲试验时,应保证加载压头之间的间距≥4 m,从而保证管道中部至少有2 m长的区域满足纯弯曲条件。研究成果可为大直径管道全尺寸四点弯曲试验的开展提供理论依据。     

X80钢级直缝埋弧焊管力学性能研究

通过对X80高钢级直缝埋弧焊管力学性能试验研究，得到了各项力学性能参数，并对其数据进行了分析。研究表明：新开发的X80级管线钢力学性能已达到API SPEC 5L标准，但需要进一步优化焊接工艺，提高焊缝的冲击韧性。     

全管体扩径对X80螺旋埋弧焊管力学性能影响规律研究

采用全管体扩径技术,研究了X80钢级Φ1 219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管扩径前后力学性能的变化情况。结果表明,随着扩径率的增大,屈服强度和抗拉强度均有不同程度的增加,屈强比也随之增大,冲击韧性略有下降,DWTT性能变化不明显。在扩径率为0.88%情况下,管体横向屈服强度提高了15.2%,抗拉强度提高了5.8%,屈强比增大了9.8%;管体横、纵向屈服强度一致性提高了51.8%。总体上通过全管体扩径,管材力学性能的一致性得到进一步提高。     

计算机在钢管静水压试验中的应用

随着计算机技术的迅猛发展以及价格的大幅度降低，计算机在工业生产中已得到了广泛应用。介绍了计算机在钢管静水压试验中的应用实例，同过去许多厂家采用的单片机、工控机控制静水压试验相比，计算机控制具有操作更方便、检测更准确可靠及功能更多等优点。     

D 1422mm的X80管线钢管冷弯试验结果与性能分析

文章阐述了D1422mm的X80冷弯管外观尺寸和力学性能试验结果。研究表明,外观尺寸试验中椭圆度最大位置靠近弯管中心,椭圆度为2.61%。外弧侧壁厚减薄率最大和内弧侧壁厚减薄率最小位置位于测点中心位置,波浪度最大位置靠近弯管段中心,其波浪度为0.27%。拉伸性能试验中弯管段内弧侧纵向屈服强度不满足要求,纵向弯曲段外弧侧屈强比不满足要求,这是因为在弯曲过程中产生了包申格效应,其对纵向的影响比较大,使得内弧侧屈服强度和抗拉强度都降低,而对外弧侧则相反,但是对横向拉伸性能的影响较小。直管段中性区和外弧侧屈服强度有个别不满足要求,是因为存在一定的离散性。文章提出以下建议:在冷弯过程中可以在内部设置一个直径略大于弯管内径的芯轴,相当于添加一个反向应力,这样在冷弯后可以减少中间位置变形量;曲率半径一般要求在30D即可。     

X80钢管焊接接头断裂韧性试验分析

通过对进口钻井隔水管X80钢管进行理化性能分析,了解了国外钻井隔水管材料的性能水平,为隔水管国产化工作的开展提供了一些参考数据;通过对X80管线钢焊接接头的CTOD试验研究,发现焊接接头的断裂韧性在热影响区相对较弱;通过对比分析焊接接头的夏比冲击功和CTOD试验结果,表明CTOD试验对材料的断裂韧性评价是可靠的.     

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。