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第十二届中国钢铁年会

作者：吉玲康胡美娟石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室中国石油集团石油管工程技术研究院

本报告首先介绍了石油管材与装备领域所面临的高可靠性的技术挑战,特别是结构件的大型化和高性能要求。对金属增材制造从原理、分类、发展历史、研究和制造现状、特点等方面进行了介绍,特别介绍了增材制造技术在石油行业中的应用及其展... 详细信息

本报告首先介绍了石油管材与装备领域所面临的高可靠性的技术挑战,特别是结构件的大型化和高性能要求。对金属增材制造从原理、分类、发展历史、研究和制造现状、特点等方面进行了介绍,特别介绍了增材制造技术在石油行业中的应用及其展望,并详细介绍了现有增材制造的X80等级大型三通的优异性能。金属增材制造方法可在大型金属构件制造领域推广应用。

关键词：增材制造大型金属构件三通高性能高韧性

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冷热交替输送管道疲劳寿命预测

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管道技术与设备 2019年第5期 10-14页

作者：白强李德君武刚中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

为明确某输油管道在冷热交替输送下的疲劳断裂可能性及预期寿命年限,对取样管段进行了无损检测、缺陷金相解剖分析、力学性能和疲劳试验研究,建立了冷热交替输送管道疲劳寿命预测模型,在此基础上,对检测到的缺陷在交变载荷作用下能否发... 详细信息

为明确某输油管道在冷热交替输送下的疲劳断裂可能性及预期寿命年限,对取样管段进行了无损检测、缺陷金相解剖分析、力学性能和疲劳试验研究,建立了冷热交替输送管道疲劳寿命预测模型,在此基础上,对检测到的缺陷在交变载荷作用下能否发生扩展进行评估,同时预测了管道的剩余寿命。结果表明,取样管段检测到的最大缺陷在交变载荷作用下会发生扩展,管道剩余循环周次为3 691次,按波动频率70次/a计算,管道剩余寿命为52 a,取疲劳安全系数为6,则建议管道的检测周期不超过8 a。

关键词：输油管道冷热交替输送疲劳疲劳试验寿命预测

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外腐蚀复合凹陷状态下X80管线钢的残余应力演变特征

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油气田地面工程 2019年第5期38卷 11-15页

作者：田野罗金恒徐春燕邹斌朱丽霞赵新伟中国石油管道有限责任公司西部分公司中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

管道上体积缺陷与凹陷共同存在是管道损伤中严重的破坏形式。为此开展X80管线钢管的外腐蚀复合凹陷预制,进行凹陷区应变采集和残余应力测试,讨论外腐蚀凹陷状态下的应力应变分布,并分析凹陷区微观组织变化。试验结果表明,外腐蚀凹陷状态... 详细信息

管道上体积缺陷与凹陷共同存在是管道损伤中严重的破坏形式。为此开展X80管线钢管的外腐蚀复合凹陷预制,进行凹陷区应变采集和残余应力测试,讨论外腐蚀凹陷状态下的应力应变分布,并分析凹陷区微观组织变化。试验结果表明,外腐蚀凹陷状态下,管道凹陷中心的外壁承受压应力,内壁承受拉应力;凹陷区外壁轴向的压应力随着与凹陷中心距离的增加而增大,出现峰值后压应力逐渐减小,转变为拉应力;凹陷区钢管内壁的径向与轴向均承受拉应力。含外腐蚀凹陷的钢管,承受应力最大的区域位于外壁凹陷区的腐蚀坑边缘,且含腐蚀凹陷的钢管在凹陷变形中承受的应力峰值远高于单纯凹陷。腐蚀凹陷区的应变增量与凹陷深度呈线性相关,凹陷深度≥5%时,应变增幅急剧上升。凹陷区底部和侧壁的晶粒沿着变形最大的方向被拉长,使得凹陷区不同部位表现出不同的残余应力分布状态。

关键词： X80管线钢腐蚀凹陷应变残余应力组织形态

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含缺陷X80钢管低温环境爆破试验研究

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石油管材与仪器 2019年第6期5卷 45-48页

作者：伍奕王鹏李鹤中国石油西部管道公司新疆乌鲁木齐830001 中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

针对含裂纹缺陷的OD1422 mm×21.4 mm X80直缝埋弧焊管,通过乙二醇与酒精的低温混合液体进行内部降温和加压,并采用厚度为50 mm的柔性保温材料丁腈橡胶(LT)进行外部保温的方法开展了含缺陷X80钢管的全尺寸低温爆破试验,测量钢管的... 详细信息

针对含裂纹缺陷的OD1422 mm×21.4 mm X80直缝埋弧焊管,通过乙二醇与酒精的低温混合液体进行内部降温和加压,并采用厚度为50 mm的柔性保温材料丁腈橡胶(LT)进行外部保温的方法开展了含缺陷X80钢管的全尺寸低温爆破试验,测量钢管的爆破压力和变形。-19℃下爆破后,管道缺陷的断裂面是韧脆混合形貌,主要表现为具有局部脆性的韧性形貌。含缺陷的钢管的实际爆破压力高于三个不同预测模型的预测爆破压力。

关键词： X80钢管低温爆破压力

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地下储气库注采气站风险评价方法研究

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石油管材与仪器 2019年第2期5卷 47-50页

作者：王珂常大伟罗金恒赵新伟马卫锋中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油西气东输管道公司上海200000

注采气站是储气库地面设施的重要组成部分,其设施种类繁多、工艺复杂,且运行过程中可能受腐蚀、制造缺陷、施工缺陷、动载荷等风险因素的影响,如何预知、预测与预防注采气站风险,避免恶性事故发生,保障注采气站安全高效运行,是当前的重... 详细信息

注采气站是储气库地面设施的重要组成部分,其设施种类繁多、工艺复杂,且运行过程中可能受腐蚀、制造缺陷、施工缺陷、动载荷等风险因素的影响,如何预知、预测与预防注采气站风险,避免恶性事故发生,保障注采气站安全高效运行,是当前的重大安全需求。将储气库站场划分为三个单元,即压缩机组单元、处理系统单元和管路单元,基于风险排序与危险和可操作性方法(HAZOP)建立风险评估方法。结合金坛储气库实际,应用所建立的方法对站内设施进行风险评价,并给出风险控制措施建议。

关键词：天然气储气库站场风险评价风险排序 HAZOP 控制措施

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含复合凹陷油气管道的安全评估现状

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油气田地面工程 2019年第3期38卷 56-59,64页

作者：田野朱丽霞丁融高涛罗金恒宋成立中石油管道有限责任公司西部分公司中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室

凹陷是管道受到外部挤压或碰撞而产生的几何缺陷,是油气管道失效的主要原因之一,复合凹陷在形成过程中伴随机械划伤、焊缝、腐蚀、凹槽、扩展裂纹等缺陷的联合作用,比单纯凹陷对管道服役安全的危害更大。为此开展含复合凹陷的油气管道... 详细信息

凹陷是管道受到外部挤压或碰撞而产生的几何缺陷,是油气管道失效的主要原因之一,复合凹陷在形成过程中伴随机械划伤、焊缝、腐蚀、凹槽、扩展裂纹等缺陷的联合作用,比单纯凹陷对管道服役安全的危害更大。为此开展含复合凹陷的油气管道安全性研究,综述了复合凹陷的评估方法,对焊缝、划伤、腐蚀与凹陷叠加的复合凹陷进行了合理的预测和完整性评价,分析和比较了国内外管道含复合凹陷评价的相关规范和标准,总结了目前国内外对复合凹陷中焊缝凹陷、划伤凹陷、腐蚀凹陷的研究进展及不足,建议在含复合凹陷的管道研究中,要结合数值模拟及爆破试验验证,并进一步改进行业标准及规范,避免资源浪费和成本增加。

关键词：油气管道复合凹陷焊缝划伤腐蚀评估方法

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集油管道失效原因分析

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石油管材与仪器 2019年第4期5卷 74-77页

作者：宋成立方艳陈庆国苗健李孝军中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

针对某油田集油管道穿孔泄漏问题,采用宏观检查、化学成分分析、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射分析等方法,综合分析其材质性能、腐蚀机理以及失效的原因。结果表明:该管道发生了局部内腐蚀穿孔失效,失效原因是由于管内... 详细信息

针对某油田集油管道穿孔泄漏问题,采用宏观检查、化学成分分析、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射分析等方法,综合分析其材质性能、腐蚀机理以及失效的原因。结果表明:该管道发生了局部内腐蚀穿孔失效,失效原因是由于管内介质流速较低导致管道底部出现水的沉积,介质中的CO2和H2S溶于水对碳钢材料产生了电化学腐蚀。

关键词：集油管道腐蚀穿孔失效分析

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双金属复合管分类及其特性分析

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石油管材与仪器 2019年第1期5卷 1-6页

作者：杨专钊王扬李安强魏亚秋中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 北京隆盛泰科石油管科技有限公司北京100101 中国石油技术开发总公司北京100028

根据两种金属结合界面特征,双金属复合管划分为机械复合管和冶金复合管两大门类。根据制造工艺原理,将机械复合管划分为液压成型复合管和机械成型复合管,冶金复合管划分为无缝冶金复合管和焊接冶金复合管,共有四种类型的复合管,再依据... 详细信息

根据两种金属结合界面特征,双金属复合管划分为机械复合管和冶金复合管两大门类。根据制造工艺原理,将机械复合管划分为液压成型复合管和机械成型复合管,冶金复合管划分为无缝冶金复合管和焊接冶金复合管,共有四种类型的复合管,再依据具体工艺特征将四种类型双金属复合管分别细化为20种双金属复合管。同时,介绍了这20种双金属复合管工艺原理及其性能特点。最后推荐了目前比较成熟的机械复合管和冶金复合管制造工艺。

关键词：机械复合管冶金复合管液压成型机械成型焊接冶金复合管

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斜接环焊缝管道全尺寸爆破试验

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焊管 2019年第6期42卷 7-12页

作者：武刚贾海东杨凯伍奕邹斌张杰中国石油集团石油管工程技术研究院西安710077 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室西安710077 中石油管道有限责任公司西部分公司乌鲁木齐830013

为了对斜接管道的应变规律和失效机理进行研究,对斜接环焊缝管道开展全尺寸爆破试验,并结合理论、有限元计算对比分析了斜接管道的承压能力。试验结果表明,该斜接管道的爆破压力15.6MPa,斜接环焊缝内夹角处的应力集中是造成环焊缝内夹... 详细信息

为了对斜接管道的应变规律和失效机理进行研究,对斜接环焊缝管道开展全尺寸爆破试验,并结合理论、有限元计算对比分析了斜接管道的承压能力。试验结果表明,该斜接管道的爆破压力15.6MPa,斜接环焊缝内夹角处的应力集中是造成环焊缝内夹角处起爆的主要原因,内夹角处的应力应变水平显著高于环焊缝其他位置及管体。对比表明,有限元计算结果误差率明显低于理论计算,且能够得出不同位置的受力分布以及精准预测爆口位置。参考相关设计规范,确定管道的许用承载压力为6.5MPa,高于管线设计压力,为该管线安全运行和工程决策提供了技术参考。

关键词：斜接焊缝全尺寸爆破试验应变有限元分析

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基于应变设计管道用钢管技术标准的发展

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石油管材与仪器 2019年第4期5卷 78-83页

作者：李为卫韩林生陈宏远秦长毅许晓锋中国石油集团石油管工程技术研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 陕西建工金牛集团股份有限公司陕西西安710000

为了提高管道抵抗地震、滑坡等地质灾害的能力,除了传统应力设计方法外,需要采用基于应变的设计方法,并采用具有抗大变形能力的大应变管线钢管。不同于一般的钢管,大应变管在显微组织特征和拉伸性能指标等方面与普通管线管存在很大差异... 详细信息

为了提高管道抵抗地震、滑坡等地质灾害的能力,除了传统应力设计方法外,需要采用基于应变的设计方法,并采用具有抗大变形能力的大应变管线钢管。不同于一般的钢管,大应变管在显微组织特征和拉伸性能指标等方面与普通管线管存在很大差异,钢管的制造、检验和验收需要规定许多额外的技术指标。分析了大应变钢管的主要技术指标,介绍了大应变管线管的中国石油企业标准、中国石油行业标准以及API标准的主要内容,为管道的设计、研究、生产和采购提供技术指导。

关键词：基于应变设计大应变管标准指标

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