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第三代大输量天然气管道用管材应用关键技术

中国科技成果 2024年第2期25卷 57-57页

作者：池强张伟卫王鹏李炎华吉玲康齐丽华无不详中国石油集团工程材料研究院有限公司

项目团队在中国石油天然气集团公司科技项目支持下,针对化学成分-组织-性能设计及表征、管道断裂控制、管线钢产品关键技术指标及标准、管道全尺寸气体爆破试验技术、止裂器开发设计等第三代大输量天然气管道用管材应用关键技术问题进... 详细信息

项目团队在中国石油天然气集团公司科技项目支持下,针对化学成分-组织-性能设计及表征、管道断裂控制、管线钢产品关键技术指标及标准、管道全尺寸气体爆破试验技术、止裂器开发设计等第三代大输量天然气管道用管材应用关键技术问题进行了系统性的研究.

关键词：项目团队天然气管道中国石油天然气集团公司管道断裂关键技术指标第三代开发设计性能设计

环焊缝热影响区断裂韧性分布规律及统计处理方法

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焊接学报 2023年第6期44卷 27-34,I0004,I0005页

作者：王磊宋高峰苏党红郑逸翔陈宏远吉玲康中国石油集团工程材料研究院有限公司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 江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏省市场监管重点实验室(过程装备风险防控技术)南京210036 陕西省天然气股份有限公司西安710000

利用单边缺口拉伸试验方法对壁厚31.8 mm L485管线钢管环焊接头热影响区进行断裂韧性CTOD(crack tip opening displacement)测试,应用数理统计方法对测试结果进行分布拟合,采用A-D检验和K-S检验,确定了L485管线钢管环焊接头热影响区CTO... 详细信息

利用单边缺口拉伸试验方法对壁厚31.8 mm L485管线钢管环焊接头热影响区进行断裂韧性CTOD(crack tip opening displacement)测试,应用数理统计方法对测试结果进行分布拟合,采用A-D检验和K-S检验,确定了L485管线钢管环焊接头热影响区CTOD的最优分布规律.结果表明,δ_(m)和δ_(0.2)分别服从正态和对数正态分布,并获得了二者的特定分位数CTOD值.对比分析发现,MOTE方法确定的CTOD值在概率分布的5%~10%分位数之间.正态分布10%分位数值(δ_(m))和对数正态分布5%分位数值(δ_(0.2))与BS7910推荐做法保持一致,说明CTOD特征值概率分布函数的分位数法是处理离散断裂韧性合理可行的方法.

关键词：焊接接头断裂韧性CTOD 离散性分布拟合检验

环焊接头强度对高应变海洋管道轴向承载能力的影响

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焊接 2022年第6期 1-7,23页

作者：何小东李为卫吉玲康池强霍春勇中国石油集团工程材料研究有限公司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

基于应变设计的油气输送管道,环焊接头的强度对管道轴向变形能力起着至关重要的作用。以OD559×31.8 mm L485高应变海洋管道环缝为研究对象,采用有限元方法和数字图像相关法(DIC)拉伸试验及宽板拉伸试验,研究了GMAW环焊接头不同区域的... 详细信息

基于应变设计的油气输送管道,环焊接头的强度对管道轴向变形能力起着至关重要的作用。以OD559×31.8 mm L485高应变海洋管道环缝为研究对象,采用有限元方法和数字图像相关法(DIC)拉伸试验及宽板拉伸试验,研究了GMAW环焊接头不同区域的强度变化对管道轴向承载能力的影响。结果表明,随焊缝金属强度的升高,管道轴向极限载荷和轴向平均应变增大,失效位置由焊缝向热影响区和母材转移;根焊金属占比小,热影响区很窄,高强匹配时根焊金属和热影响区强度对管道轴向极限载荷和轴向平均应变影响较小;在轴向载荷下,低强匹配环焊接头的母材、热影响区和焊缝的轴向应力和轴向应变分布极不均匀。受母材的拘束作用和焊缝金属自身的形变强化,低强匹配焊接接头的抗拉强度高于全焊缝金属,但变形和屈服主要集中在焊缝区域,容易导致管道环焊缝断裂失效。

关键词：高应变海洋管道环焊接头强度失配承载能力

X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区的组织和性能

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焊接学报 2012年第9期33卷 93-96,117-118页

作者：胡美娟王鹏韩新利吉玲康中国石油集团石油管工程技术研究院西安710065

采用热模拟技术研究了X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织、显微硬度和韧性的变化规律,分析了焊后冷却速度和粗晶区组织、性能之间的关系.结果表明,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织类型主要为铁素体和少量珠光体、粒状贝氏体、板条... 详细信息

采用热模拟技术研究了X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织、显微硬度和韧性的变化规律,分析了焊后冷却速度和粗晶区组织、性能之间的关系.结果表明,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织类型主要为铁素体和少量珠光体、粒状贝氏体、板条贝氏体和板条马氏体4种类型.焊接粗晶区软化是X80级抗大变形管线钢焊接面临的主要问题.当焊后冷却速度在15～30℃/s之间时,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区的强度、室温以及低温韧性匹配良好,组织以板条贝氏体为主.

关键词：大变形管线钢粗晶区显微硬度韧性

焊接热输入对X100管线钢粗晶区组织及性能的影响

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焊接学报 2010年第3期31卷 29-32页

作者：张骁勇高惠临庄传晶吉玲康西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710048 西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 中国石油天然气集团公司管材研究所西安710065

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在不同焊接热输入下粗晶区的组织及性能的变化规律进行了研究.结果表明,随着焊接热输入的增加,X100管线钢的强韧性降低.当热输入为10kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显... 详细信息

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在不同焊接热输入下粗晶区的组织及性能的变化规律进行了研究.结果表明,随着焊接热输入的增加,X100管线钢的强韧性降低.当热输入为10kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显微组织以贝氏体铁素体和粒状贝氏体为主,这种组织赋予材料以最佳的强韧性水平;当热输入为20kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显微组织以粒状贝氏体和准多边形铁素体为主,材料有较好的强韧配合;而当热输入大于30kJ/cm时,由于多边形铁素体增多,材料的强韧性降低.因此可将10～20kJ/cm作为X100管线钢的推荐热输入.

关键词： X100管线钢焊接热输入组织性能

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对影响管材屈服强度的包申格效应试验分析

油气储运 2004年第10期23卷 33-35页

作者：吉玲康中国石油天然气集团公司石油管力学和环境行为重点实验室

螺旋缝埋弧焊管在拉伸试样的制作时会产生与焊管成型过程中变形相反的塑性变形 ,从而引发包申格效应。通过对X6 5钢级板卷以及其制成钢管的同方向拉伸性能试验表明 ,板卷强度水平对包申格效应有着重要影响 ,并给出包申格效应值VBE大小... 详细信息

螺旋缝埋弧焊管在拉伸试样的制作时会产生与焊管成型过程中变形相反的塑性变形 ,从而引发包申格效应。通过对X6 5钢级板卷以及其制成钢管的同方向拉伸性能试验表明 ,板卷强度水平对包申格效应有着重要影响 ,并给出包申格效应值VBE大小的经验关系式 ,同时还讨论了板卷屈强比对包申格效应的影响。

关键词：包申格效应拉伸试样埋弧焊屈服强度屈强比焊管塑性变形钢级管材钢管

临界区加速冷却对X100管线钢组织性能的影响

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机械工程学报 2011年第22期47卷 36-42页

作者：张骁勇高惠临吉玲康刘恒西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院西安710065

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在(α+γ)临界区加速冷却工艺下组织性能的变化规律进行研究。结果表明,通过临界区的加速冷却方法,可使X100获得(B+F)双相组织。这种双相组织使得X100管线钢具有连续屈... 详细信息

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在(α+γ)临界区加速冷却工艺下组织性能的变化规律进行研究。结果表明,通过临界区的加速冷却方法,可使X100获得(B+F)双相组织。这种双相组织使得X100管线钢具有连续屈服的能力,表现为高的初始应变硬化倾向和大的均匀变形能力。在初始加速冷却温度为830～850℃时的加速冷却,使得X100具有高的强度、塑性、形变强化指数、韧性和低的屈强比,表现出了优良的强韧水平。此时形成的以细小的贝氏体为主,辅以少量细小、高密度位错的铁素体的组织结构赋予了材料高的强韧特性。研究还表明,随初始加速冷却温度降低,铁素体体积分数增加,引起材料强度的降低和形变强化指数的增加。

关键词： X100管线钢临界区加速冷却双相组织性能

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高强度管线钢的原位拉伸形变分析

上海交通大学学报 2012年第9期46卷 1455-1460页

作者：齐丽华张伟卫刘小峰吉玲康池强熊庆人中国石油天然气集团公司管材研究所西安710065 中国石油天然气管道第三工程分公司郑州451450

运用原位拉伸扫描电子显微镜的观察方法和微观取向分析手段,对比分析了2种高强度级别管线钢X100和X80的动态塑性变形行为.结果表明:X100和X80的微观组织均主要由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛状组织组成;在拉伸应力的作用下,X100级管... 详细信息

运用原位拉伸扫描电子显微镜的观察方法和微观取向分析手段,对比分析了2种高强度级别管线钢X100和X80的动态塑性变形行为.结果表明:X100和X80的微观组织均主要由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛状组织组成;在拉伸应力的作用下,X100级管线钢的针状铁素体首先发生形变,且随着应变的增加、针状铁素体应变量的累积而导致粒状贝氏体发生形变,其氧化夹杂物成为微裂纹成核的核心,并随着拉伸应力的增加而扩展、连接并导致裂纹贯穿基体,直至失效,在发生形变后,其晶体的{111}晶面沿拉伸形变方向转动;X80级管线钢原位拉伸产生了滑移带,并发生形变,直至断裂.

关键词：管线钢塑性形变原位拉伸微观取向

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2205双相不锈钢管焊缝韧度分析

焊接学报 2007年第4期28卷 69-72页

作者：李为卫刘迎来熊庆人吉玲康中国石油管材研究所石油管力学和环境行为重点实验室西安710065

2205双相不锈钢具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,广泛用于运输、石油、天然气、海洋和化工等行业。与普通奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢焊接有许多特点,被公认为是一种较难焊接的材料。某天然气集输管道最高操作压力13.3 MPa,最低操作温... 详细信息

2205双相不锈钢具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,广泛用于运输、石油、天然气、海洋和化工等行业。与普通奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢焊接有许多特点,被公认为是一种较难焊接的材料。某天然气集输管道最高操作压力13.3 MPa,最低操作温度-30℃,对韧度提出了较高的要求。对该高压天然气管道钢管纵、环焊缝的冲击韧度和断裂韧度(CTOD)进行了试验、分析。结果表明,纵焊缝(SAW焊接方法)的冲击韧度和断裂韧度比环焊缝(TIG+SMAW焊接方法)明显好。其主要原因是采用的填充金属不同,以及因热输入量差异、焊后固溶处理与否而引起显微组织中两相比例的差异造成的。

关键词：双相不锈钢钢管焊缝韧度