環(huán)焊縫強度匹配對X80高鋼級油氣輸送管道安全可靠性的影響.pdf

1、油氣管道發(fā)展的一個重要趨勢是采用大口徑高壓輸送及選用高級鋼管材。管線失效事故調查表明，環(huán)焊縫是長輸管線的一個薄弱環(huán)節(jié)。基于應力的管線設計，允許管線設計采用高匹配和低匹配，但是對于采用哪種匹配比較有利，并沒有形成定論。因此，高鋼級管線設計時，究竟是采用哪種匹配方式是一個急需解決的問題。 本文對X80和X65管線鋼不同匹配方式進行了拉伸試驗、系列溫度焊縫和熱影響區(qū)的夏比沖擊試驗、0℃溫度下的CTOD試驗和金相觀察。試驗比較了X80管

2、線鋼和X65管線鋼焊縫和熱影響區(qū)在不同強度匹配下力學性能的差異。 采用有限元方法對不同強度匹配方式下，環(huán)焊縫表面裂紋和穿透裂紋對管道安全影響進行斷裂力學分析。研究表明，高匹配和等匹配比低匹配具有較高的極限承載能力和缺陷容限能力。 采用失效評價技術，研究了強度匹配對管線鋼極限承載能力、缺陷尺寸以及管道形變能力的影響，進行了強度匹配與韌性匹配方案的優(yōu)化。研究表明，在標準所允許的缺陷尺寸下，高匹配和等匹配比低匹配具有較高的極限