检索结果-内蒙古大学图书馆

天然气工业 2019年第7期39卷 120-126页

作者：武刚罗金恒许光达朱丽霞李丽锋陈翠翠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中石油管道有限责任公司西部分公司

高通量天然气管道在使用过程中由于增压将引发局部变形,对管道材料的服役安全性会产生不利的影响。目前对于预变形引发硬化现象的研究主要集中在母材区域或焊缝区域,而对于含焊缝区域管线钢的研究则甚少。为此,以含焊缝区域的X80管线钢... 详细信息

高通量天然气管道在使用过程中由于增压将引发局部变形,对管道材料的服役安全性会产生不利的影响。目前对于预变形引发硬化现象的研究主要集中在母材区域或焊缝区域,而对于含焊缝区域管线钢的研究则甚少。为此,以含焊缝区域的X80管线钢为研究对象,采用不同拉伸预变形量来模拟管道增压形成的单向拉应力,以此为基础研究焊缝和母材协同应变引起的加工硬化对管线钢拉伸性能的影响规律。研究结果表明:①在拉应力的作用下,焊缝区域和母材区域均发生应变响应;②焊缝区域较大晶粒尺寸可以有效增加晶界与内部位错的流动阻力,具有较高的应变硬化能力,使得再次变形时焊缝区屈服强度高于母材区,因此拉伸过程主要集中在母材区域;③预变形量越大,应变硬化现象越显著;④焊缝区的强应变响应能力导致断裂发生在母材区域并且断口形貌由微孔聚集型向准解理型断裂转变。结论认为,该研究成果可以为X80管线钢焊接工艺设计及高通量条件下的天然气管道安全评价提供理论基础和实验依据。

关键词：天然气管道 X80管线钢焊缝区域预应变应变硬化拉伸性能协同变形断裂行为韧窝

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X80管线钢在管道凹陷状态下的应变演变特征

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天然气工业 2019年第7期39卷 113-119页

作者：朱丽霞武刚李丽锋罗金恒田野徐春燕林睿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中石油管道有限责任公司西部分公司中国石油新疆油田公司油气储运分公司

高钢级管线钢管在施工和服役过程中会产生凹陷等缺陷,从而改变应力和应变分布特征,影响管道的服役可靠性。为此,以X80管线钢管为研究对象,采用ABAQUS有限元分析软件,分析了外部载荷作用下含单纯凹陷管道随凹陷深度变化的应变场分布特征... 详细信息

高钢级管线钢管在施工和服役过程中会产生凹陷等缺陷,从而改变应力和应变分布特征,影响管道的服役可靠性。为此,以X80管线钢管为研究对象,采用ABAQUS有限元分析软件,分析了外部载荷作用下含单纯凹陷管道随凹陷深度变化的应变场分布特征,通过实物凹陷预制试验探明凹陷区应变分布和显微组织特征,结合有限元模拟结果讨论X80管线钢管含单纯凹陷状态下的应变分布规律。研究结果表明:①在相同内压条件下,不同凹陷深度下凹陷区的应变表现出相似的分布特征——应变量随着与凹陷中心距离的增加而增大,达到应变峰值后随距离的增大而快速减小;②应变量随着凹陷深度的增加而增大,并且在相同的内压及凹陷深度下,同一位置处的轴向应变大于径向应变;③凹陷深度越大,内压与深度对应变影响的叠加效应越大;④凹陷变形初期材料发生了应变硬化,随着变形的深入及凹陷半径的外延,材料应变响应能力增加,凹陷区底部和侧壁晶粒沿着变形最大的方向被拉长,晶格被扭曲,发生应变硬化,使得该区域位错密度增大,位错间产生相互作用,从而提高管线钢的强度。结论认为,该研究成果可以很好地预测凹陷过程中的应力应变演变规律,可以为机械损伤对管道服役安全影响研究提供理论基础和试验依据。

关键词： X80管线钢管有限元模拟凹陷凹陷深度应变应变硬化 ABAQUS 显微组织特征

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X80管道划伤复合凹陷区的应力应变特征研究

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塑性工程学报 2021年第3期28卷 177-182页

作者：田野朱丽霞罗金恒惠文颖阙永彬武刚周会萍国家管网集团西部管道有限公司新疆乌鲁木齐830013 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

通过对预制划伤缺陷的X80管道进行实物凹陷压制试验,结合有限元数值模拟,对划伤复合凹陷区的应力应变特征进行了研究。结果表明,应变在划伤复合凹陷区随凹陷深度的增加而增大,当凹陷深度大于5%管径时,应变值快速增长;随凹陷深度的增大,... 详细信息

通过对预制划伤缺陷的X80管道进行实物凹陷压制试验,结合有限元数值模拟,对划伤复合凹陷区的应力应变特征进行了研究。结果表明,应变在划伤复合凹陷区随凹陷深度的增加而增大,当凹陷深度大于5%管径时,应变值快速增长;随凹陷深度的增大,管道复合凹陷区承受峰值应力和应变的位置逐渐由管道外壁凹陷中心区域向管道内壁的凹陷中心附近及划伤缺陷边缘转移;同一凹陷深度下,划伤缺陷和凹陷的叠加使复合凹陷区所承受的应力应变峰值高于单纯凹陷;内压进一步加剧了管道划伤复合凹陷区的应变集中,但无论管道承压与否,划伤复合凹陷区的应变增幅与凹陷深度增幅的比值近似为常数;划伤深度的增大使管道凹陷变形的局部化更加明显,因此凹陷区的应变峰值随划伤深度的增加而显著增大。

关键词： X80管道划伤复合凹陷区应变残余应力

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管径1422mm的X80焊管断裂韧性指标

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油气储运 2017年第1期36卷 37-43页

作者：赵新伟池强张伟卫杨峰平许春江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中国石油西部管道公司

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了... 详细信息

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了满足管道止裂要求,基于Battelle双曲线方法,并引入1.46倍系数修正,确定焊管母材的夏比冲击功最小平均值为245 J。通过对试制的管径1 422 mm的X80焊管进行冲击韧性测试和统计分析,结果表明其韧性水平整体较高,可以满足中俄东线天然气管道断裂韧性指标要求。

关键词：中俄东线 X80焊管大口径启裂韧性止裂韧性

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油气输送管道用钢管标准的发展历程及趋势

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油气储运 2019年第6期38卷 601-608页

作者：李为卫谢萍杨明吴锦强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中国石油西部管道分公司

为保证油气管道工程用钢管标准的先进性和适用性,跟踪研究了国内外油气输送钢管的基础标准、具体工程的管道技术条件及通用管材技术条件的最新发展,并分析了其特点、关系及差异,提出了改进建议。研究表明:基础标准发展变化快,内容系统,... 详细信息

为保证油气管道工程用钢管标准的先进性和适用性,跟踪研究了国内外油气输送钢管的基础标准、具体工程的管道技术条件及通用管材技术条件的最新发展,并分析了其特点、关系及差异,提出了改进建议。研究表明:基础标准发展变化快,内容系统,适用范围广,但指标低且不具体;重要的油气管道工程必须在基础标准的基础上,针对工程特点,提高或补充相关技术要求,制定具体工程的管材技术条件;通用管材技术条件是基于基础标准补充制定的,但不针对具体管道工程,需要结合具体管道工程给出钢管数据单,确定必要的技术指标并补充技术要求。

关键词：钢管基础标准工程技术条件通用技术条件

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天然气管道爆破对同沟敷设管道的影响试验

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油气储运 2019年第2期38卷 179-184页

作者：谢萍杨明尚臣杨坤陈宏远李鹤中国石油西部管道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

为了分析天然气管道爆破对同沟敷设管道性能的影响,利用管道断裂控制试验场开展了X90全尺寸气体爆破试验,分析管道爆破对同沟敷设管道变形行为、管材性能的影响。研究表明:天然气管道爆破会引起同沟敷设管道发生明显的弯曲、压扁变形,... 详细信息

为了分析天然气管道爆破对同沟敷设管道性能的影响,利用管道断裂控制试验场开展了X90全尺寸气体爆破试验,分析管道爆破对同沟敷设管道变形行为、管材性能的影响。研究表明:天然气管道爆破会引起同沟敷设管道发生明显的弯曲、压扁变形,且变形管段中间部位的椭圆度较大;在热辐射作用下,钢管的性能发生了明显变化,裂纹的扩展抗力降低,且随着壁厚增大,显微硬度呈先升高再降低的趋势,受热层厚度约为700μm;热辐射能显著影响钢管的微观组织,受热部位表面组织晶粒发生一定的粗化,失去了原有生长取向,而深层组织的变化较小。

关键词：同沟敷设管道管道爆破变形行为力学性能微观组织

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埋地管道泄漏数值模拟分析

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科学技术与工程 2020年第33期20卷 13660-13666页

作者：王俊封辉高琦王鹏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 中石油管道有限责任公司西部分公司西安710077

针对不同因素对管道泄漏工况的影响进行了模拟研究。管道的铺设方式一般为埋地铺设,长时间埋地管道会因为外力破坏或管道自身老化、腐蚀穿孔等因素造成管道泄漏。管道泄漏时会造成重大压力损失和管道流体的损失,管道大孔泄漏后容易在地... 详细信息

针对不同因素对管道泄漏工况的影响进行了模拟研究。管道的铺设方式一般为埋地铺设,长时间埋地管道会因为外力破坏或管道自身老化、腐蚀穿孔等因素造成管道泄漏。管道泄漏时会造成重大压力损失和管道流体的损失,管道大孔泄漏后容易在地面上被检测出来,小孔泄漏不容易被检测出来。因此采用数值模拟方法,通过模型简化,同时考虑计算精度和计算成本,建立了埋地管道小孔泄漏扩散模型。研究埋地输气管道泄漏扩散特性,对管道的日常维护以及应急救援具有重要的意义。分别研究泄漏压力、泄漏孔径、管道埋深、土壤性质、环境温度、泄漏孔形状和障碍物等因素对埋地管道泄漏扩散的影响。数值模拟结果表明,同一点甲烷浓度随时间的增加而增加,主要分为三个阶段:孕育阶段、快速增长阶段和缓慢增长阶段。最终得到泄漏量和浓度随着管道埋深,土壤温度,泄漏口形状,土壤孔隙度,土壤颗粒直径等因素变化的规律。

关键词：埋地管道小孔泄漏泄漏扩散数值模拟

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管径1422mm、X80管道的风险水平

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油气储运 2016年第12期35卷 1285-1289页

作者：李丽锋罗金恒赵新伟贾海东张华张广利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中国石油西部管道公司

为了研究管径增大对天然气管道安全可靠性的影响,分析管径1 422 mm、X80管道方案的可行性,基于管道风险评估理论,从止裂韧性、潜在危害影响范围、临界缺陷尺寸、刺穿抗力、失效概率、个体风险及运行风险等方面,对比分析了0.72设计系数... 详细信息

为了研究管径增大对天然气管道安全可靠性的影响,分析管径1 422 mm、X80管道方案的可行性,基于管道风险评估理论,从止裂韧性、潜在危害影响范围、临界缺陷尺寸、刺穿抗力、失效概率、个体风险及运行风险等方面,对比分析了0.72设计系数下管径1 422 mm、X80管道与0.72和0.8设计系数下的1 219 mm、X80管道的风险水平。结果表明:在同等运行条件下,与设计系数为0.8和0.72、管径1 219 mm、X80管道相比,设计系数为0.72、管径1 422 mm、X80管道临界缺陷尺寸和刺穿抗力有所提高,外腐蚀和设备撞击引起的管道失效概率有所下降,潜在危害影响区域半径增大,对应的失效后果可能增加,总体风险水平相应提高,但相差不大。研究结果可为大输量管道方案优选提供决策依据,为管径1 422 mm、X80管道工程设计与建设提供技术支撑。

关键词：天然气管道大口径风险

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X90超高强度输气钢管材料本构关系及断裂准则

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石油学报 2017年第1期38卷 112-118页

作者：杨锋平罗金恒李鹤郭亚洲冯健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 西安三环科技开发总公司陕西西安710077 西北工业大学航空学院陕西西安710012 中国石油西部管道公司新疆乌鲁木齐830012

针对试制成功的X90输气钢管,进行5种不同圆棒缺口的准静态拉伸试验及应力三轴度计算,发现由于试样缺口存在,应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29%,损伤应变能降低71%。利用常规拉伸试验机和Hopkinson拉杆试验装置进行不同应变速率拉... 详细信息

针对试制成功的X90输气钢管,进行5种不同圆棒缺口的准静态拉伸试验及应力三轴度计算,发现由于试样缺口存在,应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29%,损伤应变能降低71%。利用常规拉伸试验机和Hopkinson拉杆试验装置进行不同应变速率拉伸试验发现,应变速率对断裂应变的影响相对较小,准静态和高速状态下,差异最大约10%。基于Johnson-Cook本构和失效模型,分别建立了考虑应变率效应的X90管线钢本构模型和考虑应变率、应力三轴度的失效模型;同时,基于损伤力学理论,得到了基于塑性均匀延伸率和损伤应变能的X90管线钢断裂准则。基于材料损伤应变能密度临界值不变假设以及试验数据,得到了X90管线钢断裂特征长度与应力三轴度、试样直径之间的关系式。

关键词： X90钢管应力三轴度应变速率断裂应变损伤应变能断裂特征长度

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大应变管线钢和钢管的关键技术进展及展望

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天然气工业 2020年第9期40卷 105-113页

作者：冯耀荣吉玲康陈宏远姜金星王旭任毅张对红牛辉柏明卓李少坡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陕西省西安市710077 南京钢铁股份有限公司中国石油集团渤海石油装备制造有限公司鞍钢股份有限公司中石油管道有限责任公司宝鸡石油钢管有限责任公司宝山钢铁股份有限公司首钢集团有限公司

油气管道工程在途经地震带、滑坡带、矿山采空区、沉陷带等特殊地质环境时,使用的大应变管线钢和钢管的研制及应用配套技术是国际上研究的热点之一,也是我国重要油气管道工程必须破解的重大难题。为此,围绕大应变管线钢和钢管研发应用... 详细信息

油气管道工程在途经地震带、滑坡带、矿山采空区、沉陷带等特殊地质环境时,使用的大应变管线钢和钢管的研制及应用配套技术是国际上研究的热点之一,也是我国重要油气管道工程必须破解的重大难题。为此,围绕大应变管线钢和钢管研发应用中的一系列关键技术难题,通过十余年的联合攻关,取得了多项理论技术创新。主要成果包括:①提出了应用多个不同的应力比、屈强比、均匀延伸率等参数联合表征和评价钢管变形行为的方法,建立了X70HD/X80HD大应变管线钢和钢管新产品技术指标体系和标准;②研发形成了X70HD/X80HD钢板制造成套技术,获得了兼备低屈强比、高均匀伸长率、高应力比、高强韧性的大应变钢板;③研发形成了X70HD/X80HD JCOE和UOE大应变直缝埋弧焊管制造技术,解决了钢管母材和焊缝性能合理匹配及成型、焊接、扩径、热涂覆过程性能劣化难题;④自主研制了钢管内压+弯曲大变形实物试验装置,研发形成了钢管实物模拟变形试验技术。X70HD/X80HD大应变管线钢和钢管在西气东输、中缅管道等重大输气管道工程中实现了规模化应用,取得了良好的应用实效。根据复杂地质条件管道建设与长期安全运行的新要求,提出了进一步发展基于应变的管道设计新方法,研发或完善与环焊缝强匹配要求相适应的焊接方法、焊接材料、焊接工艺、环焊缝性能质量及缺陷控制要求等配套技术的建议。

关键词：大应变管线钢大应变钢管变形行为评价 X70 X80 环焊缝中缅管道西气东输管道工程

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