導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

高壓輸氣管線用高強(qiáng)度級管線鋼管

文檔作者：竹內(nèi)泉牧野寬之水瀨誠文檔來源： 1．住友金屬東京本部 2．住友金屬研究所 3．住友金屬鹿島工廠)		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月03日
下載地址：點擊這里	文件大小： 262.79 KB 共5頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共5頁]

本文件共5頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：262.79 KB 共5頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：高壓輸電線路事故分析及探討

上一篇：高壓直流輸電典型交流濾波器異常分合事故…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

焊管．第30卷第6期·2007年11月
● 試驗與研究
高壓輸氣管線用高強(qiáng)度級管線鋼管
竹內(nèi)泉 ，牧野寬之 ，水瀨誠
(1．住友金屬東京本部，2．住友金屬研究所，3．住友金屬鹿島工廠)
摘要：基于新版ISO 3183(FDIS)管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)，論述了對高強(qiáng)度管線鋼管的技術(shù)要求
及其背景。文章主要涉及管線鋼管在高壓運行環(huán)境下的行為、高強(qiáng)度管線鋼管的典型力學(xué)性
能和X80強(qiáng)度級管線鋼管的止裂性能。
關(guān)鍵詞： 高壓輸氣管線；高強(qiáng)度；止裂性能；X80鋼級
中圖分類號：TG142．1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001—3938(2007)06—0019—05
0 前言
人們在設(shè)計和運行輸氣壓力低于10 MPa、應(yīng)
用強(qiáng)度級別低于X70管線鋼管建造的輸氣管線
方面已有豐富經(jīng)驗。為了建造既安全又經(jīng)濟(jì)的輸
氣管線，管線鋼管制造工作者又發(fā)展了高強(qiáng)度管
線鋼的生產(chǎn)技術(shù)，管線設(shè)計工作者又推出了用高
強(qiáng)度管線鋼管建造高壓輸氣管線的設(shè)計原則，上
述兩方面工作者合作結(jié)果使更高強(qiáng)度的管線鋼管
具備了商業(yè)可行性。
新版ISO 3183(FDIS)管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)提
出了供管線應(yīng)用的X80，X90，X100和X120強(qiáng)度
級管線用鋼管標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)現(xiàn)代鋼管技術(shù)的
改進(jìn)和對提高輸氣管線安全可靠性能的廣泛研究
結(jié)果，對X70和X80強(qiáng)度級管線鋼管的技術(shù)要求
做了修改。本文基于新版ISO 3183(FDIS)管線
鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)，論述對高強(qiáng)度管線鋼管的技術(shù)要
求及其背景。
1 新版ISO 3183(FI)IS)國際標(biāo)準(zhǔn)對高強(qiáng)
度管線鋼管的技術(shù)要求
1．1 化學(xué)成分
從表1現(xiàn)行的API 5I 管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)?
和新版ISO 3183管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn) 對管線鋼
化學(xué)成分要求的比較中可以看出，ISO 3183標(biāo)準(zhǔn)
對X80級鋼中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求己從0．22％ 下
降到0．12％ ；新規(guī)定si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上限為
0．45％ ；Mn，P和S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上限同API 5L要
求基本相同。
表1 API 5L和新版ISO 3183標(biāo)準(zhǔn)對管線鋼管要求比較 ％
注：g一除非用戶同意，否則Nb+V+Ti<0．15％ ；
h一除非用戶同意，否則Cu<0．5％ ，Ni<0．5％ ，Cr<0．5％ ，Mo<0．5％ ；
i一除非用戶同意，否則Cu<0．5％ ，Ni<1．0％ ，Cr<0．5％ ，Mo<0．5％ ；
j—B<0．004％ ；
CE(IIW)=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15；
CE(Pem)=C+Si／30+Mn／20+C11／20+Ni／60+Cr／20+Mo／15+V／10+10B。
維普資訊 http://www.cqvip.com
· 20· 焊 管 2007年11月
高含C量有利于提高鋼的強(qiáng)度，但降低了鋼
的韌性。鑒于高強(qiáng)度管線鋼必需具有較高的韌性
以保證其對開裂的“止裂”性能，就理所當(dāng)然地要
求降低管線鋼的含c量。含c低的鋼焊接性能
好，可以保證其焊接冷裂紋系數(shù)Pcm<0．25。新版
標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注了含sj量的影響，含sj低的鋼可以抑制
其焊接熱影響區(qū)中未轉(zhuǎn)變M／A相的形成，從而保
證其焊接熱影響區(qū)具有一定的韌性?？刂其撝械?
P和s，以減少鋼中偏析，含P，S量低也可以使鋼具
有高韌性。CE(IIW)值(焊接c當(dāng)量)是用以控制
c的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0．12％的鋼。現(xiàn)在管線鋼c的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)己要求低于0．12％，所以，對高于X60強(qiáng)
度級別的管線鋼只能用CE(Pem)值衡量其焊接性
能。X90和更高強(qiáng)度級別的管線鋼，c的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
上限都低于0．10％。這些更高強(qiáng)度管線鋼的焊接
性能都是靠降低含c量，而保證其CE(Pcm)值低
于0．12％。允許在鋼中加合金元素代替c含量，
以增加鋼的強(qiáng)度。X80強(qiáng)度級或更高強(qiáng)度級別的
管線鋼，Nj的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上限為0．1％；在Xl00或更
高強(qiáng)度級別的管線鋼中可以加B。
1．2 強(qiáng)度要求
表2為現(xiàn)行的API 5L管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)和
新版ISO 3183(FDIS)管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)對管線
鋼管屈服強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度和屈強(qiáng)比的不同要求。
表2 API 5L和新版ISO 3183對管線鋼管強(qiáng)度要求 匕較
鋼級標(biāo)準(zhǔn)
屈服強(qiáng)度／MPa 斷裂強(qiáng)度／MPa
m ln m ax m ln m ax
注：X80鋼級屈服強(qiáng)度為R 0． 5 ，X90及以上鋼級屈服強(qiáng)度
為R。o 2，XIO0以上強(qiáng)度級管線鋼屈強(qiáng)比可根據(jù)協(xié)議
采用較低數(shù)值。
API和ISO標(biāo)準(zhǔn)對X70和X80級管線鋼管的
各項強(qiáng)度指標(biāo)要求基本相同，只不過ISO標(biāo)準(zhǔn)在
強(qiáng)度數(shù)值最后一位總是采用0或5，且屈服強(qiáng)度
上限值要略高于API標(biāo)準(zhǔn)。對強(qiáng)度級低于X80
的管線鋼，兩種標(biāo)準(zhǔn)對屈強(qiáng)比的最大極限數(shù)值都
規(guī)定為0．93；對更高強(qiáng)度級別鋼管規(guī)定了較高的
數(shù)值，例如X90的極限值為0．95，XIO0為0．97。
由于在制管過程中的加工硬化效應(yīng)，管線鋼管的
橫向強(qiáng)度的屈強(qiáng)比數(shù)值增大了。
對X80級以下管線鋼的屈服強(qiáng)度值規(guī)定為
其在拉伸試驗規(guī)定總伸長率為0．5％ 的強(qiáng)度數(shù)
值，而對更高強(qiáng)度級別的管線鋼則規(guī)定為在拉伸
試驗非比例伸長為0．2％的強(qiáng)度數(shù)值 ]。
對管線鋼管要求橫向強(qiáng)度，而對其縱向(軸
向)則無要求。對管線鋼管的橫向屈服強(qiáng)度和斷
裂強(qiáng)度的要求是為了保證其在高壓輸送管線運行
中承受的徑向負(fù)載。已有研究證明，當(dāng)管線發(fā)生
變形時，管線的應(yīng)變行為與管線鋼管的縱向強(qiáng)度
性能有關(guān)。但是，一般認(rèn)為，目前將管線鋼管的縱
向強(qiáng)度性能列入標(biāo)準(zhǔn)還言之過早。
1．3 韌性要求
為了抑制管線發(fā)生斷裂，新版ISO 3183
(FDIS)管線鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)對管線鋼管的夏比沖
擊功值和DWTI"值都提出了與現(xiàn)行API 5L管線
鋼管國際標(biāo)準(zhǔn)截然不同的要求?，F(xiàn)將兩種標(biāo)準(zhǔn)對
管線鋼管的韌性要求列入表3供比較。
表3 API 5L和新版ISO 3183對管線鋼管韌性要求 匕較
注：適用管徑914—1 219ram；f為設(shè)計系數(shù)。
在新版ISO 3183(FDIS)標(biāo)準(zhǔn)中，對防止在0℃
溫度條件下從管體、焊縫和焊接熱影響區(qū)發(fā)展裂紋
(啟裂)所需夏比沖擊功c i 值的最低要求分別做
了規(guī)定；而在現(xiàn)行的API 5L標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了在管
體上的夏比沖擊功值c 在新版ISO 3183
(FDIS)標(biāo)準(zhǔn)中對X80管體韌性c 的要求為
40 J，焊縫和焊接熱影響區(qū)的韌性的要求為27 J；對
Xl00管體韌性的要求為54 J，焊縫和焊接熱影響區(qū)
的韌性要求為40 J。夏比沖擊試驗溫度要根據(jù)管
線設(shè)計確定，可由供需雙方協(xié)議規(guī)定。
維普資訊 http://www.cqvip.com
第30卷第6期 竹內(nèi)泉等：高壓輸氣管線用高強(qiáng)度級管線鋼管
防止在管線上發(fā)展延性斷裂(ductile fracture)
所需的止裂韌性K (夏比沖擊功)值，是根
據(jù)管線的設(shè)計參數(shù)和管道的幾何尺寸確定的。在
表3所列的ISO標(biāo)準(zhǔn)中，對高強(qiáng)度鋼級和大管徑
的管線鋼管規(guī)定了較高的止裂韌性。管徑為
l 219 mm(48 in)、設(shè)計系數(shù)為0．8的管線，對X70
的管線鋼管的止裂韌性要求為84 J，而對X80的
管線鋼管的止裂韌性要求則為133 J。該標(biāo)準(zhǔn)列
出了4個測定X90以上強(qiáng)度級管線鋼管所需止
裂韌性方法，其中也包括通過實物規(guī)模爆破試驗。
該標(biāo)準(zhǔn)提出的第2個測定方法為通過Battelle’S
方程式計算止裂韌性，即
Kv =3 ． 57 × 10 Or (D∥2 ) ， (1 )
式中：Or 一管道的周向應(yīng)力=最低屈服強(qiáng)度值
×管道設(shè)計系數(shù)，MPa；
D一管道外徑，mm；
卜管道壁厚，mm。
針對Battelle’s方程式，作者分析歸納已經(jīng)做
度管線鋼管對延性斷裂的止裂韌性要求數(shù)值 J，
并提出了用以處理較高止裂韌性數(shù)值的修正系
數(shù)。作者根據(jù)日本HLP委員會的模擬方程式對
X80管線鋼管的延性斷裂止裂韌性的測算結(jié)果將
在本文后部分述及。
現(xiàn)行的API 5L標(biāo)準(zhǔn)對DWTr試樣的剪切面
積要求為40％ ，而ISO標(biāo)準(zhǔn)對DWqT試樣的剪切
面積要求為80％ ，對防止脆性斷裂的發(fā)生，后者
更為合理。
2 高強(qiáng)度管線鋼管的典型力學(xué)性能
2．1 X70，X80和Xl00級管線鋼管拉伸試驗性能
將能夠充分滿足ISO 3183(FDIS)標(biāo)準(zhǔn)要求
的不同高鋼級管線鋼管拉伸試驗數(shù)據(jù)平均值列入
表4，它們的化學(xué)成分都在該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍。
除了列入按標(biāo)準(zhǔn)要求的橫向拉伸性能外，將鋼管
的縱向拉伸性能也一并列入，表中每一個數(shù)據(jù)都
過的實物規(guī)模系列爆破試驗數(shù)據(jù)，給出了對高強(qiáng) 是超過100個生產(chǎn)數(shù)據(jù)的平均值。
表4 達(dá)到ISO 3183(FDIS)要求的不同強(qiáng)度級別管線鋼管拉伸試驗結(jié)果
由表4可見，隨著管線鋼管的強(qiáng)度級別提高，
其橫向拉伸性能的屈強(qiáng)比增加，發(fā)生頸縮前的均
勻延伸率下降。用UOE工藝成型的鋼管，其縱向
(軸向)拉伸強(qiáng)度普遍低于其橫向拉伸強(qiáng)度。
由于按現(xiàn)行API 5L標(biāo)準(zhǔn)，在管線鋼管管體采
取需冷加工展平的板狀拉伸試樣做拉伸試驗，
X70管線鋼管縱向拉伸的屈強(qiáng)比要高于其橫向拉
伸的屈強(qiáng)比值。而表4中的X80和Xl00級鋼管
采取不需冷加工展平的圓棒試樣做拉伸試驗，它
們縱向拉伸的屈強(qiáng)比低于其橫向拉伸的屈強(qiáng)比，
甚至X100級鋼管縱向拉伸的屈強(qiáng)比仍能保持低
于0．90。其原因是在UOE成型過程中鋼板承受
了橫向冷加工，而其縱向承受的冷加工量很小，可
以忽略不計。鋼管縱向拉伸的均勻延伸率普遍略
高于橫向拉伸數(shù)值。所以提供鋼管的縱向拉伸性
能數(shù)據(jù)，是為評估管線應(yīng)變性能時做參考。
在新版ISO 3183(FDIS)中只要求鋼管的橫
向拉伸性能，因為這是保證承受高壓管道安全運
行所必需的，并沒有要求提供鋼管的縱向拉伸性
能。從高壓管線運行和管道啟裂的角度，管道所
承受的縱向負(fù)載(軸向)相當(dāng)?shù)?，可忽略不計。?
是，現(xiàn)在已經(jīng)開始研究由于地震、滑坡或地面隆起
等地質(zhì)事故導(dǎo)致管線發(fā)生縱向(軸向)變形的問
題，這就涉及到管線鋼管的縱向拉伸性能。所以，
應(yīng)該認(rèn)識到，了解UOE鋼管力學(xué)性能的各向異性
問題是掌握管線工程應(yīng)變性能的前提。
2．2 管線鋼拉伸性能的各向異性
導(dǎo)致管線鋼管拉伸性能呈現(xiàn)各向異性的主要
因素為：①軋制鋼板的鍛壓比值；②制管過程中的
冷加工；③從鋼管管體取板狀拉伸試樣過程中對
試樣的冷加工。制造管線鋼管的母板是由連續(xù)鑄
造的鋼坯軋制的。在軋制鋼板的過程中，它的橫
向鍛壓變形量和縱向鍛壓變形量也不一致。鋼板
坯通過第一道次軋制，即沿著橫向延伸達(dá)到鋼板
維普資訊 http://www.cqvip.com
焊 管 2007年11月
寬度的最終尺寸，在以后軋制道次中它就沿著鋼
板縱向繼續(xù)變形延伸：一直達(dá)到鋼板最終約24 m
(80“)的長度。通過這種形式的軋制，在鋼板中
發(fā)展的織構(gòu)(texture)和沿著鋼板縱向延伸的非金
屬夾雜物就導(dǎo)致鋼板的橫向和縱向力學(xué)性能不一
致。鋼板的縱向拉伸強(qiáng)度通常低于其橫向，而其
韌性高于橫向。
應(yīng)用UOE制管成型工藝對鋼管管體的橫向
產(chǎn)生了加工硬化效應(yīng)，這有助于保持鋼管橫向高
強(qiáng)度，增強(qiáng)管道在高壓條件下的運行安全。在
UOE制管成型工藝過程中，管體承受的縱向加工
硬化程度很低，同橫向并不一致，原因是此種制管
成型工藝主要是對鋼板進(jìn)行橫向(徑向)冷加工。
對屈服強(qiáng)度的測定方法也是導(dǎo)致管線鋼管橫
縱向強(qiáng)度不一致的因素之一。根據(jù)應(yīng)力設(shè)計高壓
管道的規(guī)范，鋼管的橫向屈服強(qiáng)度值作為主要的
設(shè)計參數(shù)，應(yīng)用從管體切取的、經(jīng)過冷加工展平的
板狀拉伸試樣測定。而這種冷加工將發(fā)生包申格
效應(yīng)，降低所測定的屈服強(qiáng)度。而測定縱向拉伸
性能的板狀試樣并不需要冷加工展平，也就不會
發(fā)生包申格效應(yīng)，所測得的屈服強(qiáng)度也就不會降
低?？梢姡绾文軌驕?zhǔn)確地測定管線鋼管的拉伸
強(qiáng)度性能，對保證高壓管道的安全運行和應(yīng)變性
能都很重要。
設(shè)計輸氣管線用合金鋼需考慮的主要技術(shù)因
素為：鋼管的橫向(徑向)力學(xué)性能，以保證管線高
壓運行的安全；鋼管在敷設(shè)現(xiàn)場的環(huán)焊性能、對斷
裂(脆斷和延性斷裂)的止裂性能和鋼管的縱向
(軸向)力學(xué)性能，以保證管線的(縱向)應(yīng)變。圖1
歸納了這些因素和所涉及的材料試驗工作項目。
圖1中應(yīng)力設(shè)計管線涉及的保證管道在高壓
環(huán)境安全運行的鋼管橫向力學(xué)性能和焊接工作已
經(jīng)成熟。但是，對高于X90鋼級管線鋼管延性斷裂
的止裂韌性和高強(qiáng)度管線鋼管的應(yīng)變性能問題仍
在繼續(xù)研究，有待于形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。盡管對高強(qiáng)度
管線鋼管在敷設(shè)工程現(xiàn)場做冷彎已經(jīng)被視為正常
的工序，高強(qiáng)度管線鋼管的應(yīng)變性能被視為關(guān)系到
當(dāng)輸送管線被敷設(shè)環(huán)境發(fā)生災(zāi)難性事故而被迫發(fā)
生變形時能否保證管線安全運行的關(guān)鍵因素。這
種災(zāi)難f生變形的主要形式為“彎曲”。很多文獻(xiàn)都
報導(dǎo)了對“彎曲”和“壓縮”的研究 j。
很明顯，D／t是決定管道崩潰的臨界應(yīng)變的
應(yīng)力設(shè)計：保證管道在高壓環(huán)境中安全運行
1、保證鋼管具有足夠的橫向強(qiáng)度取決于制管工藝
2、保證鋼管管體和焊接熱影響區(qū)具有足夠韌性
3、采用合適的環(huán)焊材料和焊接工藝制度
4、在90％最小屈服強(qiáng)度條件下做水壓試驗
5、對管體和焊接熱影響區(qū)進(jìn)行無損探傷
管線鋼管用合金鋼設(shè)計
廠— 麗羈疆 —]
( !!墨 ： !： ! f
l J管體確韌保延性性斷裂的止裂性能 f
≥延性斷裂止裂韌性f
應(yīng)變設(shè)計：保證管線抗變形性能，即由于敷設(shè)環(huán)
境發(fā)生變化、地震、滑坡、地面隆起 j
} 等使管線發(fā)生大變形而不會發(fā)生事故 }
i、保證鋼管具有足夠的縱向延伸率 ；
； 2、保證鋼管縱向拉伸具有較低的屈強(qiáng)比 ；
； 3、保證鋼管在具有良好的縱向拉伸試驗中具有圓屋頂 ；
形的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線 ；
： 4、研究管線鋼管的應(yīng)變行為 ：
； 5、研究管線鋼管的環(huán)焊工藝和材料 ；
— ． — — ． — ． ． — ． — — — ． — — ． — ． — — — — ． — ． — ． — ． — — ． ． ． — ． — — — — — ． — ． — ． — ． — ． ． — ． — ． + — — ． — — ． — ． — ． — ． ． — ． ． — ． — — ． — ． — ． — ． — ． — ， — ， — ． — ． — ． ． ． — — — — — ． — ． — ． — ． — ． ． — ． — ． 、
圖1 設(shè)計高強(qiáng)度輸氣管線鋼管用合金鋼需要考慮的
因素及涉及的材料工作項目
關(guān)鍵因素。大管徑、薄壁的管道比小管徑、厚壁的
管道具有低得多的被壓潰的臨界應(yīng)變量。除了管
道的幾何尺寸以外，正在研究對管線鋼管的應(yīng)變
性能有影響的冶金因素、拉伸試驗的屈強(qiáng)比、試捧
發(fā)生頸縮以前的均勻延伸率、應(yīng)力一應(yīng)變曲線形
狀等以提高管線綱管的應(yīng)變性能。
必需研究敷設(shè)管道工程的現(xiàn)場環(huán)焊部位的應(yīng)
變性能。不對正焊接(misalignment)、環(huán)焊接接頭
強(qiáng)度與管體強(qiáng)度的匹比(matching ratio)以及環(huán)焊
熱影響區(qū)的軟化導(dǎo)致形成應(yīng)變集中現(xiàn)象都是影響
管道變形性能的重要因素 J。有報導(dǎo)說，管道中
的壓力狀態(tài)也會改變管線的應(yīng)變性能 J?？傊?，
為應(yīng)變設(shè)計制定對管線用鋼管性能要求規(guī)定仍有
待于進(jìn)一步研究。
3 X80級管線鋼管在高壓條件下的行為
管線鋼管在高壓運行環(huán)境下的行為是設(shè)計管
線的首要考慮。鋼管橫向(徑向)拉伸斷裂強(qiáng)度
已經(jīng)被成功地用于衡量鋼管在高壓環(huán)境下的行
為。圖2展示了從X60到XI20各種強(qiáng)度級管線
鋼管水壓爆破試驗結(jié)果，以及將鋼管在水壓試驗
中承受的壓力換算成徑向強(qiáng)度(縱坐標(biāo))與鋼管
在承壓過程中的容積變化(橫坐標(biāo))的關(guān)系。與
表5列出的各強(qiáng)度級鋼管管體的橫向力學(xué)性能數(shù)
據(jù)比較可見，在水壓爆破試驗中各強(qiáng)度級鋼管均
維普資訊 http://www.cqvip.com
第30卷第6期 竹內(nèi)泉等：高壓輸氣管線用高強(qiáng)度級管線鋼管
圖2 不同強(qiáng)度級管線管段水壓爆破試驗的
應(yīng)力與被打壓管段容積變化對應(yīng)關(guān)系
在超過管體橫向(徑向)斷裂強(qiáng)度的受力強(qiáng)度水
平爆破，XIO0和X120級鋼管在爆破前的容積膨
脹率明顯降低。
從表5不同鋼級管線鋼管體和焊接接頭的斷
裂強(qiáng)度同其爆破臨界強(qiáng)度的對應(yīng)關(guān)系比較可見，隨
著管體斷裂強(qiáng)度提高，其屈強(qiáng)比上升，延伸率下降。
X60和X80級管線鋼管焊接接頭的斷裂強(qiáng)度高于
管體斷裂強(qiáng)度，XIO0管線鋼管焊接接頭的斷裂強(qiáng)
度與管體斷裂強(qiáng)度幾乎持平，而X120管線鋼管焊
接接頭的斷裂強(qiáng)度則低于管體的斷裂強(qiáng)度。XIO0
和X120管線鋼管爆破的斷裂啟裂位置也轉(zhuǎn)移到焊
接熱影響區(qū)同管體的過渡位置，表明在XIO0和
X120高強(qiáng)度鋼管中，焊接接頭部位斷裂強(qiáng)度最低。
盡管在高鋼級管線鋼管中，斷裂的啟裂位置轉(zhuǎn)移到
焊接頭部位，管線鋼管發(fā)生爆破斷裂時的受力強(qiáng)度
仍超過了試驗管段中的最低斷裂強(qiáng)度。
表5 各種鋼級管線鋼管水壓爆破試驗數(shù)據(jù)比較
管線鋼管在承受壓力時的屈服現(xiàn)象也是驗證
其在高壓運行環(huán)境中行為的重要指標(biāo)。在環(huán)擴(kuò)試
驗中用應(yīng)變儀觀測這種管線鋼管在內(nèi)壓作用下的
變形 J。在XIO0和X120超高強(qiáng)度管線鋼管的
環(huán)擴(kuò)試驗中，鋼管的屈服(變形)從焊接熱影響區(qū)
開始。用應(yīng)變儀按R。 判據(jù)判定，在這些超高強(qiáng)
度鋼中，鋼管由于承壓的受力強(qiáng)度首先超過了焊
接接頭的屈服強(qiáng)度，使這部位發(fā)脹變形，一直到這
部位的受力超過焊接接頭的斷裂強(qiáng)度發(fā)生斷裂為
止。而在通用鋼級的管線鋼管中，一直到X80鋼
級都沒有發(fā)現(xiàn)過這種在焊接熱影響區(qū)發(fā)生局部變
形的現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)：
[1]API 5L43rd edition，American Petroleum Institute[S]．
[2]ISO 3183：2006，石油天然氣工業(yè)管道輸送系統(tǒng)用鋼管
[S]．
[3]Izumi Takeuchi，Shuji Okaguchi，Hiroyuki Makino，et a1．
Development an d Evaluation of High Strength Linepipe
for HiSh Pressure Gas Transmission Pipeline[C]∥Pro—
ceedings HSLP—IAP2006，Xian，China：[S．n．]，2006．
[4]Hiroyuki Makino，Izumi Takeuchi．Fracture Propagation
and Arrest of Gas Transmission Pipelines by XIO0 and
X120『C]∥Proceedings Seminar Forum of X100／X120
Grade Hi sh Performance Pipe Steels，Beijing，China：[S．
n．]，2005．
[5]GLOVER A．Application of Grade 550(X80)and Grade
690(XIO0)in Arctic Climates[C]∥Proceedings of Pipe
Dreamers Conference，Yokohama，Japan：[S．n．]，2002．
[6]MOHR W．LJocal Buckling as an Upper Limit on Pipe
Yield Strength in Strain—based Design[C]∥Proceedings
of Pipe Dreamers Conference，Yokohama，Japan：l S．
n．]，2002．
1 7 l TORSEu TYI E，VITALI L，BURUSCHI R．Bending Capacity
of Girth Welded Pipes[C]∥Proceedings of OMAE
2005，Halkidiki，Greece：[S．n．]，2005．
[8]SCHAUMANN P，KEINDORF C，Briiggeman H．Elasto—
plasticbehavior an d Buckling Analysis of Steel Pipelines
Exporsed to Internal Pressure and Additional Loads『C]
∥Proceedings of OMAE 2005，Halkidiki，Greece：[S．
n．]，2005．
f 9 l TAKAHASHI N，YAMAMOTO A，MIURA M，et a1．
TAKEUCHI I．Fracture Resistance Against Internal
Pressure on High Strength over X80 Line Pipe[C]∥su—
per—High Strength Steels，Rome，haly：[S．n．]，2005．
(未完待續(xù))
作者簡介：竹內(nèi)泉，男，博士，日本住友金屬鋼管公司副總
裁兼技術(shù)總監(jiān)，曾任日本高強(qiáng)度鋼委員會(HLP)主席。
收稿日期：2007—05—29

網(wǎng)友評論 more

電力安全論文最新內(nèi)容

03-05