X70M高频焊管胀环试验性能研究

为了准确测量钢管的屈服强度,以Φ323.9 mm×6.4 mm、材质为X70M的高频焊管为例,对钢管防腐前后的板状试样和环形试样分别进行了拉伸试验和胀环试验,并分析对比了试验结果。结果表明,板状试样相对于环形试样的屈服强度出现了较大的波动,其原因是板状拉伸试验在试样展平过程中发生了包申格效应和加工硬化。防腐后钢管的胀环试验结果明显高于防腐前,其原因是防腐涂敷过程中钢管经受时效热处理产生了时效强化作用。另外因焊缝与管体的组织不同,造成胀环试验后两者的变形量明显不同,因此使用胀环试验测量管体的屈服强度不够合理。     

X80级管线钢管板状与圆棒试样屈服强度差异分析

分析了包辛格效应、形变硬化和脱碳层对管体屈服强度的影响.通过对18.4mm壁厚、X80级管线钢管板状试样和圆棒试样检测的屈服强度(Rt 0.5)的对比分析表明,采用板状试样更能真实地反映管线钢管管体的力学性能.为了保证管线钢管服役时的安全性能,应尽量以板状试样所测的数据结合静水压爆破试验结果作为评估钢管整体力学性能的参考依据.     

包申格效应对X 65、 X70、 X80钢级螺旋埋弧焊管强度的影响

为了探寻螺旋埋弧焊管生产过程中产生的包申格效应对焊管强度的影响规律,分析了包申格效应产生的原因,并以X65、X70和X80钢卷板及其钢管为研究对象,分别在卷板和钢管上取样进行拉伸试验。试验和分析结果表明:钢管成型和试样加工过程中,钢板外层和内层的金属会向相反的方向发生两次塑性变形,这是螺旋焊管产生包申格效应的主要原因;不同取样形式与加工方法,包申格效应的表现也略有不同;受包申格效应影响,X65和X70钢管的屈强比较卷板有所下降,但X80钢管部分壁厚中反而有升高的趋势。包申格效应对不同材质、不同径厚比螺旋埋弧焊管拉伸性能的影响不同,制管厂在制定卷板技术条件时应充分考虑包申格效应的影响。     

螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的统计分析

研究了API B～X80钢级、管径355.6～1219mm及壁厚6.3～18.4mm螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的一般规律,结合螺旋埋弧焊管制造过程分析了试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能的影响。结果表明:对于X65以下钢级钢管包申格效应明显,即制管后屈服强度下降明显,并且差异值随着强度水平的提高而提高,而对于X70以上钢级钢管,包申格效应不明显,制管后屈服强度下降不大;对于抗拉强度,所试验钢级钢管制管前后基本一致。材料的组织是影响屈服强度变化或包申格效应大小的主要因素。     

试样形式对X65/X70大壁厚海底用直缝埋弧焊管拉伸试验结果的影响

以JCOE成型的X65级φ 762 mm×30.2 mm和X70级φ 765.2 mm×31.8 mm钢管为例,对X65/X70大壁厚海底用直缝埋弧焊钢管管体横向和纵向拉伸试验进行了对比,分析了板状试样和圆棒试样对管体拉伸试验结果的影响.结果表明:试样形式对抗拉强度的影响较小;横向圆棒试样的屈服强度、屈强比均明显高于横...     

管线钢管屈服强度测试试样的选择

根据API SPEC 5L补充静水压试验规定测试的结果,提出了确定管线钢管横向屈服强度测试试样的选定方法。管线钢管屈服强度是管线强度设计的基本参数,但最常用的标准圆棒和板状试样测试钢管横向屈服强度的结果存在明显差异,且这种差异随钢级的提高而增大,给实际产品检验和评价带来困惑。在有限元计算、管线钢管屈服强度测试和其他已有试验结果的基础上,进行了综合分析,对管线钢管屈服强度测试试样的选用和测试结果评判提出了意见。     

板厚与取样位置对螺旋埋弧焊管母材拉伸性能的影响

分析了某制管厂在采用L450MB卷板生产φ813 mm×12.5 mm和φ813 mm×11.0 mm规格钢管过程中,由于板厚和钢管母材取样位置不同而造成母材拉伸性能较原材料的变化情况,分析指出,由于材料受包申格效应的影响较大,管体母材的屈服强度相比原材料卷板下降了50~60MPa,抗拉强度下降大约10MPa,屈强比也有明显降低;壁厚较大的卷板在制成钢管的过程中,屈服强度和屈强比的下降值比壁厚较小的卷板有所减小;管体母材拉伸试验的取样位置在距螺旋焊缝a/2处时,其拉伸性能相对于在距螺旋焊缝a/4处取样时有所降低。     

玻璃钢复合钢管的制备及静水压爆破性能研究

为了探索玻璃钢复合钢管用于油气输送领域的可行性,对玻璃钢复合钢管的制备和静水压爆破性能进行了研究,包括玻璃钢复合层材料的选择、玻璃钢管复合钢管的制造以及玻璃钢复合钢管的水压爆破试验,并与普通输送钢管的水压爆破性能和生产成本进行了对比。结果显示,玻璃钢复合钢管相对于同钢级普通钢管的爆破压力值提高了约50%,复合管在水压爆破过程中没有明显的屈服过程,外径膨胀率仅为1.06%-1.20%。研究表明,玻璃钢复合层较大地提升了管体强度,具有较为明显的止裂能力,且具有较高的产品性价比。     

API X70和X80管线钢管屈服强度的双循环模拟试验分析和估算

为了准确估算API X70和X80管线钢管的屈服强度,分别对API X70和X80管线钢板和钢管进行了制管和压平过程的双循环模拟试验,并将包申格应力参数和Swift方程相结合来估算钢管的屈服强度。试验和估算结果表明,包申格应力参数和Swift方程相结合的估算方法中已经包含了显微组织和制管过程的影响因子,因而能较为准确地估算钢管的屈服强度。因拉压强度差效应较小且和反向流动曲线可用一条曲线表示,因此利用展平钢板的拉伸/压缩性能可有效估算制管前后屈服强度的变化,该估算方法对控制显微组织和制造工艺参数进而控制管线钢板的屈服强度有着重要的作用。     

制管预应变对管线钢拉伸性能的影响

分别对X60和X70管线钢的板状试样及X80管线钢棒状试样进行了拉伸试验.结果显示,X65和X70管线钢制成钢管后的横向屈服强度和屈强比均降低,X80管线钢在制成钢管后横向屈服强度和屈强比上升,X70钢管在冷扩径后屈服强度和抗拉强度略有上升;X65卷板拉伸应力一应变曲线中,材料屈服时有明显的屈服平台,屈服平台在制成钢管...     

X65MS直缝埋弧焊管SSC试验及其影响因素研究

为了满足壳牌公司DEP31.40.20.37-Gen(2010)标准及阿曼石油公司PDO SP2041(2011)附加技术对X65MS钢级酸性服役条件下直缝埋弧钢管SSC的要求,从钢材的成分控制、冶炼、轧制以及钢管成型、焊接和SSC试验环节全过程进行严格控制,并结合试验分析SSC性能的影响因素。SSC试验试样加载应力按照实际屈服强度计算加载应力,严格控制钢管屈服强度的上限。另外在检验过程中需要严格控制试样制备以及试验过程,才能够完全满足SSC性能指标。     

不同应力状态下膨胀管力学性能试验研究

通常膨胀管在变形后壁厚不均匀度、管体弯曲程度会增加,导致膨胀管的抗拉、抗挤毁等力学性能下降。利用网格法分析了不同应力状态下膨胀管在膨胀过程中的金属塑性流动过程,并通过室内试验进行了对比研究,详细分析膨胀过程中的宏观现象。结果表明,残余应力会增加膨胀管塑性变形力,使膨胀过程困难,膨胀后管体弯曲变形严重;处于应力状态的膨胀管膨胀后管体网格在一侧堆积,表明金属塑性流动过程沿轴向不均衡。     

制管工艺及应变时效对X70抗大变形钢管性能的影响

结合中缅天然气管线工程用X70级准1016mm×17.5mm抗大变形直缝埋弧焊管的试制,研究了直缝埋弧焊管制管前后、应变时效前后力学性能变化的一般规律。成型、扩径工艺导致母材发生加工硬化,产生较强的形变强化,使其屈服强度、抗拉强度、屈强比同时增大,使均匀延伸率、应力比降低,且屈服强度、屈强比的增加幅度要大于抗拉强度的增加幅度。应变时效使材料均匀延伸率进一步降低。但是制管和时效后钢管管体各项性能均在X70抗大变形钢管标准要求的范围内,管体纵向应力-应变曲线仍呈圆屋顶形,试制的X70抗大变形钢管具有优异的变形能力。     

X90螺旋埋弧焊管制管过程中拉伸性能的变化规律

针对X90钢准1 219 mm×16.3 mm螺旋埋弧焊钢管第二轮单炉试制过程,分析了X90板卷在制管过程中拉伸性能的变化规律。结果表明,X90螺旋埋弧焊管制管过程中,成型后屈服强度和屈强比明显下降,静水压试验后钢管屈服强度和屈强比明显升高,抗拉强度变化不大。同时在此基础上,提出了X90板卷订货技术条件制定的原则。     

螺旋埋弧焊管制管前后力学性能变化及其影响因素

研究了Q235B～API X80钢级、壁厚6.3 ～18.4 mm热轧卷板的化学成分、组织及性能以及Φ355.6 mm～Φ1 219 mm的螺旋埋弧焊管制管前后力学性能变化的一般规律,分析了螺旋焊管制造过程及试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能及韧性的影响。研究发现,包申格效应与钢级（或者强度水平）相关性最强,X52～X65钢的包申格效应最为明显,而X52以下及X70以上钢级的包申格效应则不太明显;对于抗拉强度,所试验钢级制管前后基本一致。材料的成分及显微组织是影响包申格效应的主要因素,静水压试验工序也会使螺旋埋弧焊管的屈服强度相比焊接后钢管显著提高,制管后夏比冲击性能变化无明显规律。     

厚壁X80管线钢管不同壁厚处的低温拉伸性能研究

为了研究厚壁X80管线钢管不同壁厚处的显微组织与低温环境下拉伸性能的关系,利用光学显微镜、电伺服拉伸试验机和低温试验箱等分析手段对壁厚为32.1 mm的X80管线钢管的显微组织和拉伸性能进行了分析。试验结果表明:由于X80管线钢管壁厚较厚,显微组织在厚度方向上的整体均匀性较差,中心层的组织晶粒度与外层相比较为粗大。温度由20 ℃下降至－60 ℃时,3组试样的抗拉强度、屈服强度均有上升趋势;在同一温度下,3组试样强度由大到小的顺序为:外层＞内层＞中心。     

内外涂层防腐工艺对高钢级管线钢管力学性能的影响

简单分析了钢管由于内外涂层防腐工艺处理产生应变时效(strain aging)的原因,介绍了目前国内外对应变时效研究的进展情况.通过对X70、X80钢级直缝埋弧焊管分别取试样,在不同的试验条件下进行了拉伸试验和夏比冲击试验,试验结果表明:①焊管抗拉强度和伸长率无明显变化;②焊管夏比冲击功和剪切面积变化不明显;③管体屈服强度和屈强比有明显变化,其主要影响因素是防腐前的中频加热温度.     

连续管疲劳寿命试验研究

摘 要:针对油田连续管实际作业工况,研制开发出了基于塑性变形下的连续管低周疲劳试验机。通过CT80钢级连续管疲劳试验表明,随着连续管管径减小或壁厚增加,疲劳寿命明显增加;管内压力增加时,疲劳寿命明显降低;同钢级连续管屈服强度越高,疲劳寿命越高。同时表明,连续管表面缺陷和内部夹杂物会对其疲劳寿命产生极大影响,缺陷和夹杂物尺寸越大,疲劳寿命越低;带有环焊缝对接接头的连续管疲劳寿命明显低于管体寿命。     

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。     

管线钢热轧卷板屈服强度的试验研究

为了准确测定管线钢热轧卷板的屈服强度,以X90管线钢热轧卷板为例,采用规定比例极限σP50的计算方法,通过横向、30°和45°方向圆棒试样和直接拉伸矩形试样的拉伸试验、规定比例极限σP50的试验、横向矩形试样预拉伸至规定比例极限σP50的试验等,测定了屈服强度RP0.2和Rt0.5的变化情况。结果表明,预拉伸至σP50对试样力学性能的影响不大;30°和45°方向的矩形拉伸试样σP50的误差限分别为±20 MPa、±5 MPa,在此范围内的屈服强度RP0.2和Rt0.5数据分散性较小,略高于相同方向的圆棒试样,与横向矩形试样的屈服强度略高于横向圆棒试样的规律性一致。预拉伸至规定比例极限σP50能够准确计算管线钢卷板的屈服强度。