高强度UOE钢管成型数值模拟分析

大直径直缝焊管线管必须满足日益增长的技术要求,保证在施工和维护过程中最佳的工作性能。可以预见在不远的将来,为满足欧洲、北美洲、南美洲、亚洲等国家日益增长的天然气需求,必须开发成本合理的输送方式来经济地开采偏远地区的气田。采用高压天然气输送管线将天然气输送到市场是最理想的选择,特别是对于长距离的天然气运输,高钢级(X80,X100或者更高钢级)、大直径(外径36~56 in)天然气输送管线证明是非常具有吸引力和经济实惠的。关于埋弧焊管,焦点主要是集中在焊接耗材和成型工具上,特别是成型工具,其设计必须要可以应对高钢级钢板,比如X100级钢管用钢板从U成型过渡到O成型时的弹复效应。本研究通过数学建模,评价X100级钢管在利用TenarisConfab轧机进行UO成型的过程,从而获得最佳参数。利用有限元模型对X100级钢管生产过程进行了分析,以评估成型模具几何形状的拟合性和制管机组制造高钢级钢管的制造能力。     

UOE焊管埋弧焊焊接过程变形仿真研究

通过三维有限元仿真计算,从焊接力学的角度模拟UOE焊管焊接过程,建立了UOE焊管焊接模拟的热源模型以及有限元建模与计算的方法.热源模型采用比较成熟的双椭球模型,它既考虑了热源表面的热分布情况,也考虑了深度方向的热分布情况.为了得到比较准确的热源模型参数,采取了反复迭代计算与试验验证的方式进行热源模型参数优化.分析了焊前...     

UOE焊管扩径工艺有限元仿真研究

椭圆度和梨型凸度是UOE焊管产品的重要成型指标,这些质量缺陷直接影响管道的对接与铺设,有时还会产生安全隐患。建立了UOE成型三维有限元模型,采用能够描述包辛格效应的混合硬化模型,模拟板材各工序的变形历程,最终得到UOE焊管的成型质量,并且将仿真结果与实际测量值进行对比,验证了所建三维模型的正确性。在此仿真模型基础上,对扩径工艺进行深入仿真研究,以椭圆度为主的多项指标考察各项工艺参数对管坯质量的影响规律。该项研究结果可以为UOE焊管扩径工艺的制定提供一定的参考。     

UOE直缝埋弧焊管生产线三大主成型工艺及设备

简要介绍了UOE直缝埋弧焊管生产线三大主成型工序(钢板预弯边、U成型及O成型)的工艺及设备,对三大主成型工序成型压力计算公式进行了归纳和总结,并举例说明了预弯边压力机、U成型压力机和O成型压力机的主要工艺参数.     

UOE焊管制造过程中管端剩磁变化的研究

对UOE焊管生产过程中不同工序间管端的剩磁变化情况进行了研究。通过跟踪测量发现从钢板到制成钢管过程中管端剩磁虽存在较大变化,但成品钢管的剩磁均较小（不超过1.0mT）,一般均能满足标准要求,从而得出所生产的UOE焊管不需进行退磁的结论。     

UOE焊管制造过程中影响屈服强度的因素分析

在UOE焊管制造过程中,由于包辛格效应、加工硬化以及钢材显微组织等因素的影响,会引起屈服强度的变化。根据UOE制管过程中应力一应变的变化规律和生产实际分析了上述因素,从而为制定钢板的屈服强度值及调整优化制管工艺参数提供了依据。     

基于应变设计的UOE与螺旋焊管的评价

基于应变设计的极地管线对管体的性能有严格的要求。对采用UOE和螺旋焊工艺生产的X80输送管进行了比较,由于冷扩径UOE工艺具有一定程度的应变强化,因此,UOE钢管相比螺旋焊管对于钢管涂敷更为敏感。UOE钢管具有管体纵向与管体横向强度更为均衡的优势,管体横向的强度更高一些,使其能够达到钢级的最小规定强度的要求;而管体纵向的强度更低一些．能够实现环焊缝的过匹配。对于基于应变设计,2种类型的钢管既有优势也有劣势,在低温涂敷作业时,UOE钢管能够保持良好的形变强化能力。     

高频焊薄壁管成型仿真与分析

钢带边缘波浪是影响高频焊薄壁管质量的关键因素,为了有效地控制边缘波浪,通常做法是钢管试制来确定合适的成型工艺,既耽误生产进度,又浪费材料。通过对?219.1、?406.4和?610.0 mm规格高频焊管的成型过程建模,仿真分析了薄钢带在整个成型过程的等效应力和最大塑性变形,发现钢带边缘波浪主要出现在粗成型段过弯边辊区域。对弯边辊至2#辊组的钢带边缘的径向位移进行线性拟合分析,得到了钢带边缘波浪的发生趋势随着下山量和弯边辊下移量等参数的变化规律。通过工艺参数匹配的成型仿真计算,确定的成型工艺参数匹配直接用于L245M?406.4 mm×6.0 mm高频焊管的批量生产,节省了钢管试制时间,且综合材耗下降了2%,取得了良好的经济效益。     

高频直缝电阻焊钢管成型过程仿真

介绍了高频直缝焊钢管的优点及应用，描述了直缝焊管的成型过程。在给定带材的机械性能、成型管坯尺寸、辊型配置前提下，对成型阶段焊管金属变形状况进行了计算机模拟和仿真，得出了直缝焊管在成型各阶段的应力分布。     

薄壁直缝焊管辊式成型质量的研究与应用

介绍了薄壁直缝焊管辊式成型机理,通过对圆周成型法和边缘成型法的理论分析,用综合弯曲法成功地对成型辊轮进行了改造设计,保证了带材成型质量,取得了较好的效果。     

UOE焊管生产及其现状

分析了国外ＵＯＥ焊管生产及现状,列举了各ＵＯＥ焊管机组生产的主要加工工艺、设备以及在线质量检测方法,同时还介绍了日本往友金属公司、日本钢管公司、新日铁公司和意大利希尔德公司等几条ＵＯＥ焊管机组的车间平面布置图和主要设备配置以及非破坏性检查设备的配置,对了解国外ＵＯＥ焊管生产情况有一定的参考价值。     

特殊需求UOE管线管的开发及应用

介绍了特殊需求UOE管线管生产线的特点,分析了近年来针对国际管线工程对管线管在可焊接性判定、强度、韧性、外观几何尺寸及检验方法等方面的一些特殊需求及发展特点,并总结了宝钢在具有特殊需求的高等级UOE管线管方面的开发进展和工程应用。指出宝钢UOE管线管生产具有从炼钢、厚板轧制到UOE制管的全流程优势,可以快速响应管线工程项目的定制化需求。     

数值模拟技术在焊管成型工艺研究中的应用进展

数值模拟技术是工程领域常用的研究方法,被广泛应用于塑性成型研究中。钢管成型是典型的非线性过程,传统的研究方法在这方面有一定的局限性,数值模拟技术在焊管成型研究中发挥了重要的作用。介绍了近年来国内外数值模拟在焊管（包括ERW,UOE和JCOE焊管等）成型中的应用进展情况。     

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。     

高性能UOE焊管焊缝超声波自动探伤装置

日本NKK公司开发出了一种用于UOE管焊缝自动超声波探伤装置。该装置特点是，两个探测器最多能够同时进行20个通道的探伤，增加了能够探测壁厚中央部位微小焊接缺陷的新探伤通道，实现了高精度焊缝自动跟踪检测，能够100％满足客户多元化、高精度探伤要求。     

螺旋焊管成型角的合理选择

介绍了成型角与带钢宽度和螺旋焊管直径的关系 ,通过对成型角与焊缝应力关系以及成型角与生产能力的关系的分析 ,指出螺旋焊管的成型角取 4 0°～ 75°比较合适     

基于时间序列模型的UOE焊管生产过程多目标优化

为有效实现UOE焊管生产过程的优化计算,提出了一种综合考虑产品质量、成本、库存等多个指标的优化模型及满意求解算法。首先,考虑原料库存对焊管过程的影响,将库存成本作为目标函数,库存量作为约束引入优化模型。然后,针对模型具有多个质量边界约束的特点,利用焊管生产过程中质量约束边界的可调性,引入满意优化理论中的"软约束"调整约束边界,以改善该优化问题求解的可行性。最后,引入时间序列模型中的加权移动平均法和一次指数平滑法进行寻优,并将提出的模型和算法应用于指导焊管生产。研究结果表明:所提出的优化模型及求解算法有效地提高了UOE生产过程的作业效率,优化结果既能满足焊管工艺技术要求,也能有效降低生产过程异常和生产成本。