中国西气东输二线管道延性断裂分析(一)

介绍了管道延性断裂的两种分析方法——Battele双曲线法和HLP法,并将两种方法的测算结果和爆破试验的实测值进行了比较。最后,根据中国西气东输二线工程备选设计方案,确定了分析计算的基本参数,并用两种分析方法对中国西气东输二线工程备选设计方案的管道延性断裂止裂韧性进行了计算,结果表明,两种分析方法的分析结果是吻合的。     

西气东输管道延性断裂的止裂控制

正确合理地确定管材止裂韧性数值，是西气东输管道设计中的重大关键问题之一。为保证设计安全，管道的止裂设计必须建立在全尺寸止裂爆破试验的基础上，即用全尺寸止裂爆破试验来验证用模型预测并经公式修正的止裂韧性预测值。本文介绍了加拿大建设Alliance输气管道时进行的全尺寸止裂爆破试验，实验结果表明，实际止裂韧性值与用美国Battelle研究所的TCM双曲线模型和Leis修正方法计算出的预测值相吻合，我国西气东输管道的设计参数没有超出国际上经过全尺寸爆破实验验证的输气管道的数据范围，故建议采用CTM双曲线预测模型预测西气东输管道所需要的止裂韧性值，当计算出的止裂韧性数值大于94J时，采用大于1.0的Leis修正系数进行修正，文中还讨论了CVN试样断口分离现象对止裂性能的影响，控制止裂韧性应采用的试验方法与设备以及现场采用空气试压时应注意的问题。     

西气东输一、二线管道工程的几项重大技术进步

提高管线钢强度级别和管道输送压力是天然气输送管道的发展趋势,是输气管道技术进步的重要标志。近年来,我国管道企业和相关科研院所联合攻关,取得了一批关键技术成果,使西气东输(为便于区别,以下称为西气东输一线)和西气东输二线等国家重点管道工程的设计压力和钢管强度级别达到或领先于同时期的国际水平。这些成果包括:①研制了X70、X80钢级高性能管线钢及焊管、管件;②突破国际上螺旋缝埋弧焊管的使用禁区,确立了具有中国特色的"大口径高压输送主干线螺旋缝埋弧焊管与直缝埋弧焊管联合使用"的技术路线;③在国内首次研究了高压输气管道动态断裂与止裂问题,分别采用Battelle简化公式和Battelle双曲线法预测了西气东输一线和西气东输二线等管道延性断裂的止裂韧性;④在国内首次研究了油气管道基于应变的设计方法,解决了该设计方法及抗大变形管线钢管在强震区和活动断层管段应用的技术难题;⑤研究解决了高强度焊管的腐蚀控制和应变时效控制技术等。上述成果对降低输气管道建设成本、保障管道运行安全具有重要意义。     

中国石油西气东输管道（销售）公司

中国石油西气东输管道（销售）公司，是中国石油天然气股份有限公司直属的地区公司，负责西气东输管道工程建设、生产运营管理和天然气市场开发与销售等业务。公司随着西气东输工程的建设发展成长壮大。2000年3月8日，西气东输工程项目经理部成立。2001年4月22日，更名为西气东输管道分公司。2003年9月27日，西气东输销售分公司成立。     

热烈祝贺西气东输二线东段工程开工

2009年2月7日上午,西气东输二线东段工程开工仪式在广东省深圳市观澜镇求雨岭施工现场隆重举行,掀起了国内以此为代表的第四次管道建设高潮。西二线工程总投资约1420亿元,工程建设将带动国内机械、电子、冶金、建材、施工建设及天然气利用等相关产业发展,直接投资超过3000亿元。     

腐蚀作用下高钢级管道延性断裂可靠性分析与研究

针对输气管道易发生长程裂纹扩展问题，在修正管道止裂韧性预测公式的基础上，根据同一制管批次内钢管夏比冲击功的平均值和标准差，统计高斯分布特征计算裂纹止裂和裂纹扩展的钢管数量占比，并通过管道裂纹扩展组合确定止裂概率，进而对管道进行可靠性分析。结果表明，采用1.8的修正系数可将90%的裂纹扩展点和100%的裂纹止裂点分开，计算的止裂韧性值满足单根钢管的止裂要求；可通过提高夏比冲击功的平均值或改变标准差实现止裂钢管数量占比的提高；8根钢管判定原则下比5根钢管判定原则下对应的运行年限少1～3 a，说明采用8根钢管判定原则计算管道可靠性更加保守；当管道位于一级二类地区及以上时，延性断裂引发的管道失效风险更大，当管道位于二级地区及以下时，强度失稳引发的管道失效风险更大。     

宝鸡钢管西气东输二线用管产量突破30万吨

宝鸡石油钢管有限责任公司自今年年初开始为西气东输二线生产螺旋焊接钢管，月产量连续6次刷新纪录。到2008年10月21日已累计生产32．8万吨优质钢管，再次成为国内同行业中的领跑者。     

西气东输二线用X80级钢管断裂韧性指标探讨

回顾了管线裂纹止裂研究的成果,通过实物试验分析表明,20世纪70年代的止裂公式在确定高韧性管线的止裂行为上已偏于危险。结合西气东输二线工程工况,提出了断裂韧性指标确定的原则和基本要求。根据不同标准对延性止裂的论述,通过止裂韧性研究,确定了西气东输二线用管止裂所需的韧性指标。     

管道建设再上层楼——西气东输冀宁联络线工程建设新探索

西气东输冀宁管道是我国首条数字化管道。它是连接西气东输管道和陕京二线输气管道的联络线．是西气东输工程续建的后备保障工程，可以为西气东输干线管道提供安全保障，实现西气东输干线与陕京二线输气管道的互通互调，使长江三角洲和环渤海两大区域管网实现气源多元化、输气网络化、供气稳定化和管理自动化，管道建成后．能够向河北省、山东省及苏北地区供送天然气。     

海底油气管道延性断裂止裂CVN冲击功的计算

介绍了油气管道延性断裂止裂的能量判据和速度判据,以及确定止裂韧性值的常用方法,并重点介绍了经典的Battelle双曲线模型.海底管线由于受海洋自然环境的影响,一旦管道发生泄漏和破坏等事故,不仅影响正常的生产秩序,对环境的影响更是难以估计.针对某海底油气管道延性断裂止裂,运用Battelle研究所开发的Version 1...     

以西气东输工程的成功经验推动我国输气管道的技术进步

从大流量输气管道的设计思想、高钢级管线钢及钢管的开发与应用、感应加热弯管制造技术、输气管道装备制造的国产化等方面概括了西气东输工程的成功经验,分析了仍存在的问题,提出了改进建议。并指出西气东输工程积累了大量的技术经验、数据、情况和问题,是一笔极为珍贵的财富。应当通过理性的思维,使这些经验、数据和情况上升到理论规律的高度。应当将西气东输工程业经证实的技术成果纳入我国输气管道的设计、施工、运行、维修的标准和规范中,用以指导今后的实践,以避免重复劳动和资源浪费。对于目前仍然存在的问题,应纳入今后的研究和开发计划。     

日本新日铁X80级管线钢管研究概述

简要介绍了世界上已建的X80级管线工程。重点介绍了日本新日铁X80级UOE钢管的生产工艺和力学性能,并根据中国西气东输二线工程备选设计方案采用日本HLP提供的模拟方法对X80级输气管道延性断裂扩展行为进行了模拟计算。计算结果表明,中国西气东输二线工程备选方案对延性断裂的止裂韧性要求较高。     

基于CCUS的CO2管道延性断裂机理及止裂控制研究进展

针对CO2输送管道运行过程中存在的延性断裂风险,从管道断裂机理和止裂控制两个方面综述了国内外研究进展,分析了不同相态、管材类型、杂质因素等初始条件对CO2管道断裂扩展规律的影响,总结分析了不同止裂控制方法的止裂原理和结构,以及不同类型止裂结构在试验和数值模拟中所体现的止裂效果。在综述基础上,归纳了当前CO2管道断裂机理及止裂控制研究方面需要深入研究的问题,并对相关研究内容进行了展望,包括裂纹裂尖处CO2热物性质与裂纹断裂扩展的耦合关系的研究、可靠的管道止裂准则的建立、适用于CO2管道的止裂结构的设计优化等,以期为CO2管道的合理设计、安全运行以及CCUS 技术的推广实施提供参考。     

输气管道实施特殊焊接工艺的探讨与研究

介绍了西气东输二线管道实施二氧化碳保护和利用环形加热器确保层间温度的焊接工艺,特别就焊接接头局部脆性问题的解决方法进行了重点阐述,对西二线在工程焊接质量于可控制范围之内的情况下,对焊口处存在的一些缺陷进行了原因分析,并提出了解决办法。     

高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术研究

为了全面掌握高钢级管道止裂韧性预测方法,对高钢级管道全尺寸气体爆破试验技术进行了研究。在设计试验流程、钢管排布、传感器安装和数据采集等方案的基础上,对Φ1 422 mm X80钢级螺旋缝埋弧焊管进行了压力13.3 MPa的全尺寸气体爆破试验。结果显示,管道全尺寸爆破试验顺利实施,裂纹扩展速度、减压波等数据采集技术可靠,测试结果准确,与理论计算结果一致性较好。结果表明,我国已攻克并掌握全尺寸气体爆破试验关键技术,进一步提升了管道断裂控制研究方面的能力。     

输气管道内减阻涂料在西气东输工程中的应用

输气管道减阻内涂层可以大幅度降低摩阻系数,增加输气量,降低输送功率。西气东输管道工程在国内首次采用了天然气管道减阻涂料,实现了输气管道减阻涂料的材料和涂敷技术的国产化。文章介绍了减阻涂料的发展和应用情况,以中国石油集团工程技术研究院研制开发的AW-01天然气管道减阻耐磨涂料为例,对在西气东输工程中生产内涂敷管的施工流程和涂料用量进行了探讨,并提出了施工注意事项。     

西气东输二线国产X80螺旋埋弧焊管性能分析

简要介绍了国内外X80管线钢的应用情况,重点对西气东输二线工程用国产X80、1 219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管的化学成分、拉伸试验、冲击试验、DWTT等试验结果进行了统计分析。结果表明:其化学成分特点是低C高Nb,管体组织以粒状贝氏体为主,强度达到了X80钢级要求,且低温冲击韧性和DWTT性能良好,符合西气东输二线管道工程标准要求。