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2018中国材料大会

作者：任俊杰马卫锋陈安琦罗金恒王珂马秋荣霍春勇中国石油天然气股份有限公司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西北有色金属研究院

近年来，油气输送站场设施由于环焊缝失效引发的事故呈增长趋势。与管线环焊缝相比，站场内环焊缝多存在不同材质、不等壁厚和结构搭配差异大的特点，急需针对性开展站场设施对接环焊缝失效原因和损伤规律研究，掌握站场设施环焊缝的性... 详细信息

近年来，油气输送站场设施由于环焊缝失效引发的事故呈增长趋势。与管线环焊缝相比，站场内环焊缝多存在不同材质、不等壁厚和结构搭配差异大的特点，急需针对性开展站场设施对接环焊缝失效原因和损伤规律研究，掌握站场设施环焊缝的性能特征，为高钢级不同材质对接环焊缝的失效机理研究提供依据。

关键词：高钢级站场环焊缝失效机理冲击韧性

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轴向约束非均匀载荷下蒸汽热采井套管屈曲研究

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石油管材与仪器 2018年第4期4卷 18-22页

作者：王航杨尚谕赵金兰韩礼红田志华谢斌张学鲁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 中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司新疆克拉玛依834000

针对蒸汽热采井套管屈曲失稳,从材料、套管服役特征角度,采用室内试验和数值模拟,研究了轴向约束非均匀载荷下套管屈曲机理。四十臂井径仪、水泥胶结/密度仪测井结果表明:3轮次注-采作业后,固井质量合格的套管柱结构完整,固井质量不合... 详细信息

针对蒸汽热采井套管屈曲失稳,从材料、套管服役特征角度,采用室内试验和数值模拟,研究了轴向约束非均匀载荷下套管屈曲机理。四十臂井径仪、水泥胶结/密度仪测井结果表明:3轮次注-采作业后,固井质量合格的套管柱结构完整,固井质量不合格的套管柱局部屈曲变形。室内试验表明:注-采作业过程套管材料表现出应变强化、应力松弛及低周疲劳,服役套管处于热弹-塑性应力状态。基于能量原理的有限元数值模拟结果证实,套管-水泥环第一界面横向位移是套管屈曲变形的主要原因。

关键词：蒸汽吞吐热采井水泥环非均匀载荷屈曲

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高压天然气管道喷射火热辐射计算

高压天然气管道喷射火热辐射计算

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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：胡美娟马晓荷伍奕张庆明杨明张晓伟尚臣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 北京理工大学北京100081 中国石油西部管道公司新疆乌鲁木齐830013

天然气燃爆喷射火事故可能造成人员和建筑的严重损害,为研究大型天然气喷射火燃爆特性,使用CFD计算软件,对质量流量在5 kg/s以上,压力分别为12 MPa与6 MPa,泄漏孔径在25 mm、50 mm与100 mm时的高压天然气喷射火进行仿真,得到这六种工况... 详细信息

天然气燃爆喷射火事故可能造成人员和建筑的严重损害,为研究大型天然气喷射火燃爆特性,使用CFD计算软件,对质量流量在5 kg/s以上,压力分别为12 MPa与6 MPa,泄漏孔径在25 mm、50 mm与100 mm时的高压天然气喷射火进行仿真,得到这六种工况下喷射火火焰尺寸、温度分布和不同高度下热辐射强度分布曲线,并得到喷射火长度与宽度和泄露孔直径的线性变化关系。与喷射火常用的Thornton模型对比,仿真结果计算的火焰长度基本符合,热辐射结果在泄漏中心30 m以外基本相近,两种方法都可用于估算远距离喷射火热辐射强度,为天然气设施安全设计提供参考。

关键词：天然气喷射火热辐射 Thornton模型

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B型套筒修复X80管道环焊缝可靠性研究

B型套筒修复X80管道环焊缝可靠性研究

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2018中国材料大会

作者：马卫锋任俊杰王珂周会萍罗金恒赵新伟冯耀荣中国石油天然气股份有限公司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中石油管道有限责任公司西部分公司

近年来,环焊缝失效引发的高钢级管道事故频发,环焊缝失效模式多为断裂,在断裂前发现环焊缝存在的隐患并及时进行修复是避免环焊缝失效事故的有效手段,B 型套筒是管道环焊缝缺陷修复的有效方法,但缺乏其修复X80 高钢级管道环焊缝的可靠... 详细信息

近年来,环焊缝失效引发的高钢级管道事故频发,环焊缝失效模式多为断裂,在断裂前发现环焊缝存在的隐患并及时进行修复是避免环焊缝失效事故的有效手段,B 型套筒是管道环焊缝缺陷修复的有效方法,但缺乏其修复X80 高钢级管道环焊缝的可靠性验证和工程实践,因此急需开展面向工程的全尺寸实物试验,并掌握焊接作业对主体管道性能的影响规律,以确保修复质量和修复后服役的可靠性。

关键词： X80管道环焊缝缺陷 B型套筒修复技术

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石油套管用特殊螺纹接头数控加工方法研究

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机床与液压 2017年第10期45卷 39-42,38页

作者：闫凯杨红兵杨专钊赵新伟王冬林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

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进... 详细信息

特殊螺纹接头具有较高的连接强度和良好的密封性能,在石油套管中的使用越来越多。提出一种新型特殊螺纹接头,通过分析其螺纹结构及现有加工条件,提出采用数控车床通过两次螺纹车削循环指令加工该特殊螺纹的方法,并基于FANUC数控系统进行了编程举例。

关键词：石油套管特殊螺纹接头数控加工

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基于延性撕裂行为的长输管道环焊接头拉伸应变能力预测方法

基于延性撕裂行为的长输管道环焊接头拉伸应变能力预测方法

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第十九届全国疲劳与断裂学术会议

作者：陈宏远池强霍春勇王鹏郭红军王溪舸何伟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 中国石化新疆煤制天然气外输管道有限责任公司北京 100020

一种基于应变设计的X70 管线的环焊工艺，其接头拉伸试验大多断于热影响区附近的母材，根据现行标准，这种环焊接头不允许用于基于应变设计管线。本文通过获得环焊缝缺陷在延性断裂不同阶段的裂纹驱动力，结合不同位置缺陷的断裂阻力曲... 详细信息

一种基于应变设计的X70 管线的环焊工艺，其接头拉伸试验大多断于热影响区附近的母材，根据现行标准，这种环焊接头不允许用于基于应变设计管线。本文通过获得环焊缝缺陷在延性断裂不同阶段的裂纹驱动力，结合不同位置缺陷的断裂阻力曲线对该管线的环焊接头的拉伸应变能力进行了研究。结果表明该环焊接头具有可观的拉伸应变容量。

关键词：基于应变设计裂纹失稳扩展拉伸应变容量单边缺口拉伸试验宽板拉伸试验

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高钢级管线钢形变硬化行为及其影响因素分析

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西安石油大学学报（自然科学版） 2017年第3期32卷 99-104页

作者：吉玲康封辉张继明徐彤王海涛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 西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710049

选取具有单相和双相组织特征的X80、X90直缝管,结合微观因素分析了高钢级管线钢及钢管不同方向的形变硬化行为特征。研究发现贝氏体+铁素体组织的双相钢比单相贝氏体组织的管线钢具有更好的塑性变形能力;此外,与单相组织管线钢管圆屋顶... 详细信息

选取具有单相和双相组织特征的X80、X90直缝管,结合微观因素分析了高钢级管线钢及钢管不同方向的形变硬化行为特征。研究发现贝氏体+铁素体组织的双相钢比单相贝氏体组织的管线钢具有更好的塑性变形能力;此外,与单相组织管线钢管圆屋顶型应力应变曲线不同,双相组织管线钢管的横向应力应变曲线出现了明显的屈服平台,导致二者形变硬化指数变化规律存在差异。双相组织中含有一定比例低位错密度铁素体及制造过程环向应变引起的应变时效是产生该现象的主要原因。

关键词：高钢级管线钢形变硬化应变时效位错密度

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多层柔性海底管道隆起屈曲有限元分析

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中国科技论文 2017年第16期12卷 1862-1865,1906页

作者：魏斌李明航李兵中国石油集团石油管工程技术研究院西安710065 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西安710065 西安大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

由于海床不平整以及高温服役条件,多层海洋柔性管道容易发生隆起屈曲。利用大型商业有限元分析软件ANSYS,建立多层柔性管道有限元模型,分析管道内液体温度、压力及埋泥深度3种因素对多层柔性管道隆起屈曲程度的影响。分析结果表明:对于... 详细信息

由于海床不平整以及高温服役条件,多层海洋柔性管道容易发生隆起屈曲。利用大型商业有限元分析软件ANSYS,建立多层柔性管道有限元模型,分析管道内液体温度、压力及埋泥深度3种因素对多层柔性管道隆起屈曲程度的影响。分析结果表明:对于多层柔性管道,管道内液体温度越高,管道隆起高度越高;管道内输送的液体压力升高将限制管道的隆起;埋泥深度越深,越限制管道的隆起。研究工作和分析结果可为海底管道铺设提供理论依据和设计参考。

关键词：油气储运工程海底管道隆起屈曲数值模拟

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煤层气井用抽油杆腐蚀疲劳寿命的影响因素

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材料热处理学报 2017年第3期38卷 121-127页

作者：李德君王伟庞斌林伟李文正季亮冯耀荣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 中石油煤层气有限责任公司韩城分公司陕西渭南715400

通过显微组织分析、断口分析、有限元模拟分析、疲劳裂纹扩展速率测试和应力腐蚀试验研究制造因素、结构因素和材料强塑性对抽油杆腐蚀疲劳抗力的影响。结果表明,制造环节易导致抽油杆钢表面氧化脱碳以及镦粗段偏斜从而对抽油杆腐蚀疲... 详细信息

通过显微组织分析、断口分析、有限元模拟分析、疲劳裂纹扩展速率测试和应力腐蚀试验研究制造因素、结构因素和材料强塑性对抽油杆腐蚀疲劳抗力的影响。结果表明,制造环节易导致抽油杆钢表面氧化脱碳以及镦粗段偏斜从而对抽油杆腐蚀疲劳寿命产生不利影响;抽油杆结构导致抽油杆镦粗段及前沿存在应力集中,且最大应力总是出现在杆体表面。表面氧化脱碳与应力集中的耦合作用使得抽油杆在腐蚀环境中快速诱发疲劳裂纹;在腐蚀环境中,提高抽油杆强度会导致疲劳裂纹扩展速率的增加,并且高强度抽油杆的腐蚀疲劳裂纹扩展曲线上会出现应力腐蚀平台;降低抽油杆的强度,提高抽油杆的韧性可以有效降低抽油杆在H_2S环境里的应力腐蚀开裂敏感性。

关键词：抽油杆钢腐蚀疲劳应力集中应力腐蚀

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S135钻杆钢在H2S环境中的腐蚀疲劳行为

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机械工程材料 2017年第6期41卷 44-48页

作者：雒设计温宁华韩礼红西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 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西安710077

对S135钻杆钢在空气和H_2S环境中进行了不同应力幅下的疲劳试验,得到了不同条件下的疲劳寿命,并应用回归分析方法得到了该钻杆钢在不同环境中的疲劳寿命公式,分析了其疲劳断裂机制。结果表明:在空气环境中,试验钢呈现明显的疲劳极限特征... 详细信息

对S135钻杆钢在空气和H_2S环境中进行了不同应力幅下的疲劳试验,得到了不同条件下的疲劳寿命,并应用回归分析方法得到了该钻杆钢在不同环境中的疲劳寿命公式,分析了其疲劳断裂机制。结果表明:在空气环境中,试验钢呈现明显的疲劳极限特征;在H_2S环境中,相同当量应力幅下试验钢的疲劳寿命比在空气环境中的低,且在很低的当量应力幅下仍会发生断裂,不存在疲劳极限;在不同环境和不同当量应力幅下,试验钢的疲劳裂纹均萌生于试样表面或靠近表面处,裂纹源区以解理断裂为主;在空气环境中,裂纹扩展区以疲劳条带为主要特征,在H_2S环境中,裂纹扩展区以解理平面和解理台阶为主要特征,在其解理平面上存在大量的二次裂纹,具有氢脆断裂的特征。

关键词：钻杆钢 H2S环境疲劳寿命疲劳条带解理

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