內(nèi)外涂層防腐工藝對(duì)高鋼級(jí)管線鋼管力學(xué)性能的影響

通過(guò)對(duì)x100管線鋼原始狀態(tài)和預(yù)應(yīng)變狀態(tài)鋼材取光滑拉伸試樣(st)和缺口拉伸試樣(nt),并分別在縱向(l)和橫向(t)加載,研究了各試樣應(yīng)力-應(yīng)變、應(yīng)力-直徑縮減量等的變化情況。結(jié)果表明,高鋼級(jí)管線鋼表現(xiàn)出了塑性的各向異性、各向同性和隨動(dòng)強(qiáng)化等特性。此外,通過(guò)數(shù)值模擬和分析,對(duì)不同加載狀態(tài)下的試樣建立了可以表現(xiàn)各向異性塑性和延性的材料模型,并將各向異性塑性模型和隨動(dòng)強(qiáng)化模型融合到新的模型里,得到了三向應(yīng)力與等效塑性應(yīng)變?cè)跀嗔哑鹗键c(diǎn)上的關(guān)系。

高鋼級(jí)管線鋼中碳氮化物析出對(duì)提高鋼的強(qiáng)韌性有著非常重要的作用.基于高鋼級(jí)管線鋼的成分體系,建立(nbx,ti1-x)(cyn1-y)-aln復(fù)合析出的雙亞點(diǎn)陣熱力學(xué)模型,計(jì)算出800～1450℃內(nèi)兩種不同nb含量的管線鋼中碳氮化物復(fù)合析出數(shù)據(jù),并與jmatpro軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較.結(jié)果表明:nb含量的增加,提高了nb的全固溶溫度,擴(kuò)大了高溫析出溫度區(qū)域;ti元素在1200～1450℃內(nèi)析出速度很快,1200℃時(shí)兩種成分鋼中ti的析出量均大于50%;800℃平衡態(tài)時(shí),析出物均以nbc為主;nb對(duì)ti元素的交互作用間接影響到aln的析出;熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果與jmatpro軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,試驗(yàn)數(shù)據(jù)有著良好的一致性.

介紹了國(guó)內(nèi)管線鋼管生產(chǎn)中落錘撕裂試驗(yàn)(dwtt)常用的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于大壁厚管線鋼管的dwtt,可采用全壁厚試樣和規(guī)定尺寸的減薄試樣來(lái)進(jìn)行。從韌脆轉(zhuǎn)變溫度、斷口剪切面積評(píng)判方法和減薄試樣加工方法幾個(gè)方面探討了高鋼級(jí)大壁厚管線鋼dwtt的影響因素。提出了建議:采用減薄試樣dwtt時(shí),應(yīng)避開(kāi)材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行試驗(yàn);采用單面減薄和雙面減薄試樣dwtt時(shí),應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)中明確試樣的加工方法;另外,應(yīng)對(duì)不同鋼級(jí)減薄試樣降低相同溫度的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的系數(shù)修正。

長(zhǎng)輸油氣管道正在向大口徑、高壓力的方向發(fā)展,為滿足這一要求,高鋼級(jí)管線鋼的應(yīng)用逐漸成為油氣管道建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前陸上天然氣管道已經(jīng)發(fā)展到x80鋼級(jí),國(guó)內(nèi)外對(duì)更高鋼級(jí)x100、x120的研究也取得了新的進(jìn)展。本文系統(tǒng)整理并介紹了國(guó)內(nèi)外x80、x100、x120等三種高鋼級(jí)管線鋼的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀,并展望了它們的發(fā)展方向。

序號(hào)檢查項(xiàng)目檢查方法 1文件及設(shè)備、器具、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢查（r） 1．1審核工廠質(zhì)量體系證書(shū)r 1．2審核工廠原料質(zhì)量證明書(shū)，原料進(jìn)廠復(fù)驗(yàn)報(bào)告（包括化學(xué)成分、 機(jī)械性能等） r 1．3審核工廠ndt人員、焊工資格證書(shū)r 1．4審核工廠wps及pqrr 1．5與本批產(chǎn)品制造檢測(cè)有關(guān)主要儀表（如水壓試驗(yàn)壓力表）、量 具、試驗(yàn)設(shè)備的校驗(yàn)證書(shū)等 r 1．6無(wú)損檢測(cè)樣管/試塊、r 1．7審核工廠例行檢驗(yàn)報(bào)告、出廠試驗(yàn)報(bào)告，審核報(bào)告是否符合其 itp及合同規(guī)格要求 r 2產(chǎn)品理化實(shí)驗(yàn)及金相（p） 2．1化學(xué)成份分析p 2．2力學(xué)－拉伸試驗(yàn)p 2．3力學(xué)－斷裂韌性試驗(yàn)（夏比沖擊）p 2．4力學(xué)－焊縫延性試驗(yàn)壓扁試驗(yàn)p 2．5力學(xué)－導(dǎo)向彎曲試驗(yàn)p 2．6力學(xué)－彎曲試驗(yàn)p 2．7金相檢驗(yàn)p 3生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量檢

根據(jù)我國(guó)南海深海管線用鋼管的技術(shù)要求,開(kāi)發(fā)出了厚壁x70鋼級(jí)φ765.2mm×31.8mm海底管線鋼管。通過(guò)對(duì)鋼管進(jìn)行檢測(cè):鋼管管體縱向和橫向屈服強(qiáng)度≥550mpa,抗拉強(qiáng)度≥660mpa,屈強(qiáng)比最低達(dá)到0.81,焊縫抗拉強(qiáng)度達(dá)695mpa,均勻延伸率達(dá)到了7.6%,斷后伸長(zhǎng)率達(dá)到54%;在-20℃下管體沖擊功平均值為340j,焊接接頭沖擊功平均值最低為168j;在0℃下管體ctod特征值δm最高達(dá)到0.688mm,焊接接頭最小為0.222mm,熱影響區(qū)最小為0.280mm。鋼管管體母材、熱影響區(qū)、焊縫部位的抗氫致開(kāi)裂、硫化物應(yīng)力腐蝕及鹽霧腐蝕性能良好。試驗(yàn)結(jié)果表明研制的x70鋼管具有優(yōu)良的強(qiáng)塑性、低溫韌性、斷裂韌性及耐腐蝕性能,適用于海洋服役環(huán)境的油氣輸送。

總結(jié)了鋼管3pe外防腐工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的經(jīng)驗(yàn),從預(yù)熱爐選型、拋丸機(jī)工藝設(shè)置、酸洗和鉻酸鹽處理的選擇、在線漏點(diǎn)檢測(cè)位置和設(shè)備選型、噴淋房設(shè)置等方面對(duì)外防腐工藝進(jìn)行了探討。提出了鋼管外防腐生產(chǎn)線工藝中工序設(shè)置或設(shè)備選型的見(jiàn)解。

針對(duì)穿線鋼管現(xiàn)行涂鋅工藝存在的問(wèn)題和管內(nèi)防腐層噴涂工藝及ｐｌｃ控制自動(dòng)噴涂機(jī)進(jìn)行分析和研究，提出用高能浸涂，工藝取代鍍鋅工藝和管內(nèi)噴涂工藝的設(shè)想．

采用有限元方法對(duì)大口徑直縫埋弧焊管jco彎曲成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,根據(jù)abaqus有限元軟件計(jì)算結(jié)果,分析不同上模曲率半徑所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布特點(diǎn),討論目標(biāo)彎曲角、加載彎曲角與凸模曲率半徑之間的關(guān)系,給出了力與位移的關(guān)系曲線,以及不同凸模半徑下管坯成形力與目標(biāo)彎曲角關(guān)系曲線,為實(shí)際生產(chǎn)合理選擇模具提供參考。

鋼管防腐工藝介紹 各種涂裝工藝的比較 工藝一：涂膜存在流掛、通體螺旋擦傷和泛白的質(zhì)量缺陷。尤其嚴(yán)重的是螺 旋擦傷處的涂層厚度只有規(guī)定厚度的五分之一，而且外觀感覺(jué)很差。同時(shí)該 工藝存在靜電打火的工藝火災(zāi)隱患，近幾年已經(jīng)發(fā)生了幾起著火事故，對(duì)安 全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。沒(méi)有烘干工序也是該工藝的重要缺陷。由于這種工藝存在 許多難以克服和相互制約的矛盾，使其日趨顯得陳舊，已不能適應(yīng)現(xiàn)代工廠 化自動(dòng)涂裝的要求，將逐步退出鋼管涂裝領(lǐng)域。 工藝二：由于采用淋涂法，涂膜流掛嚴(yán)重。又由于輥道及鏈條設(shè)計(jì)不合理， 涂膜存在兩道縱向和多處環(huán)狀擦傷。這種工藝正在被淘汰。此工藝的唯一可 取之處是涂敷后進(jìn)行了加熱干燥。 工藝三：是一種技術(shù)先進(jìn)但又不很成熟的工藝。在兩個(gè)輥?zhàn)又g瞬間完成噴 涂及固化，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。但也存在難以克服的弱點(diǎn)，如：鋼管表面的前 處理要求極為嚴(yán)格，稍有不慎，附著力明顯下降；uv涂料和設(shè)備價(jià)格昂貴， 技

對(duì)制管企業(yè)在研制高鋼級(jí)管線鋼管過(guò)程中諸如組織領(lǐng)導(dǎo)、試驗(yàn)統(tǒng)一、取樣部位、試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備、試驗(yàn)結(jié)果評(píng)判等問(wèn)題,分別進(jìn)行了分析與討論,并提出了一些較有共識(shí)和建議性的見(jiàn)解。這些見(jiàn)解對(duì)制管企業(yè)進(jìn)行高鋼級(jí)管線鋼管的研制有一定的指導(dǎo)意義。

探討了以材料自身的抗拉強(qiáng)度為基準(zhǔn)值來(lái)測(cè)定其屈服強(qiáng)度值的方法,取拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上抗拉強(qiáng)度一定比例的兩個(gè)數(shù)值,在曲線上擬合出具有一定斜率的直線,以該直線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)為原點(diǎn)計(jì)算rt0.5或rp0.2。這種方法解決了因檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備和試樣加工精度等客觀原因造成的高鋼級(jí)大壁厚管線鋼屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確問(wèn)題,為有效消除外在因素對(duì)屈服強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的影響提供了有效手段。

利用sem、xrd、能譜儀對(duì)不同溫度下形成的腐蝕產(chǎn)物膜的形貌、厚度、結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行分析,利用納米壓痕儀測(cè)量腐蝕產(chǎn)物膜的硬度和彈性模量。結(jié)果表明,溫度對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜的表面形貌沒(méi)有明顯影響。在65℃到90℃溫度范圍內(nèi),溫度對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜的晶粒尺寸影響不大;115℃時(shí),膜表面的晶粒尺寸不均勻,差別較大。溫度對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜的厚度影響較大,在65℃到115℃溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,腐蝕產(chǎn)物膜的厚度降低;溫度對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜的表面成分影響不大,不同溫度下膜的表面成分均為(fe,ca)co3復(fù)鹽;在65℃到90℃溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,腐蝕產(chǎn)物膜的硬度和彈性模量降低,在90℃時(shí)出現(xiàn)最低值,溫度升高至115℃,膜的硬度和模量又明顯升高

國(guó)內(nèi)外高鋼級(jí)管線鋼的發(fā)展及應(yīng)用_張斌

API5L(第43版)《管線鋼管規(guī)范》

為了減小管線鋼管jco成形工藝中成形管坯的橢圓度,基于塑性彎曲工程理論和機(jī)器視覺(jué)測(cè)量技術(shù)提出了管線鋼管jco精確彎曲成形工藝。在管坯首道次成形過(guò)程中,采用兩次預(yù)彎法,識(shí)別出板材的彈復(fù)規(guī)律,結(jié)合管坯目標(biāo)成形角,預(yù)測(cè)出精確的壓制行程;在后續(xù)成形道次中,利用誤差補(bǔ)償技術(shù)循環(huán)補(bǔ)償上一道次的成形誤差,實(shí)現(xiàn)管坯每道次精確彎曲成形。確定了適合管坯端面的圖像處理算法、圖像處理流程和直線檢測(cè)算法,提出了采用正三角形作為標(biāo)定模板求解攝像機(jī)外部參數(shù)的標(biāo)定方法,由單幅圖片快速、高精度地標(biāo)定出攝像機(jī)的外部參數(shù),建立了將圖像角轉(zhuǎn)換為管坯真實(shí)成形角的數(shù)學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,管坯成形角監(jiān)測(cè)誤差在0.2°以內(nèi),可控制成形管坯的橢圓度在1.5%以內(nèi),減小了成形管坯的橢圓度,改變了成形管坯的橢圓度控制依賴于操作者經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)狀。

影響管線鋼應(yīng)力腐蝕破裂的力學(xué)和材料因素

本文將詳細(xì)介紹3pe防腐鋼管的防腐工藝，包括其原理、施工步驟和應(yīng)用范圍等內(nèi)容。通過(guò)了解3pe防腐鋼管的相關(guān)知識(shí)，可以為建設(shè)工程領(lǐng)域的防腐工作提供參考和指導(dǎo)。

X80級(jí)管線鋼管工程應(yīng)用的幾個(gè)問(wèn)題

根據(jù)英國(guó)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定方法bs7910:2005標(biāo)準(zhǔn),在給定裂紋尺寸、載荷條件下,針對(duì)國(guó)產(chǎn)高鈮x80管線鋼焊接接頭焊趾處的表面裂紋、埋藏裂紋進(jìn)行二級(jí)安全評(píng)定。根據(jù)母材、全焊縫拉伸試驗(yàn)和ctod(裂紋尖端張開(kāi)位移)試驗(yàn)結(jié)果,建立了高鈮x80管線鋼管環(huán)焊縫接頭的二級(jí)評(píng)定曲線。結(jié)果顯示,評(píng)定點(diǎn)均在評(píng)定曲線范圍內(nèi),說(shuō)明該結(jié)構(gòu)是安全的。研究結(jié)果為國(guó)產(chǎn)高鈮x80鋼管的工程應(yīng)用提供了依據(jù)。

通過(guò)熱模擬試驗(yàn)獲得x70的cct曲線和不同冷卻速度下的組織,從而確定現(xiàn)場(chǎng)采用3種冷卻工藝試驗(yàn)方案,其中方案2(中等速度冷卻)能達(dá)到薄規(guī)格管件用鋼板高強(qiáng)度、高韌性的要求,且鋼板板形易于控制,能夠?qū)崿F(xiàn)低難度的大批量生產(chǎn)。

鋼管防腐涂裝工藝 1、油套管防腐涂裝工藝現(xiàn)狀 近期國(guó)內(nèi)外常用的石油套管等無(wú)縫鋼管的工廠化自動(dòng)涂裝工藝主要有以 下四種： ——工藝一：采用淋涂法，涂敷前、后及中間輥道直線輸送，以形成涂 膜。然后撥叉轉(zhuǎn)移，勾狀鏈條滾動(dòng)輸送，鋼管橫向進(jìn)入蒸汽烘箱， 加熱干燥。 ——工藝二：采用靜電涂裝法，涂敷前、后及中間應(yīng)用斜置輥道螺旋輸 送，以形成涂膜。然后螺旋升降機(jī)轉(zhuǎn)移提升至料架涼置，進(jìn)行自然 干燥。 ——工藝三：鋼管直線輸送，采用uv涂料體系，真空涂裝法，加之氣流 沖刷，以形成涂膜。涂敷后馬上進(jìn)行uv輻射固化涂膜。特點(diǎn)是涂膜 的形成和固化都在兩個(gè)輥輪之間完成。 ——工藝四：涂裝采用加熱無(wú)氣噴涂法，涂敷前應(yīng)用輥道輸送，涂敷后 應(yīng)用分段同步“v形齒”鏈條輸送，以形成涂膜。涂敷后鋼管由步進(jìn) 機(jī)轉(zhuǎn)移至橫向“v形齒”鏈條輸送機(jī)進(jìn)入蒸汽烘干箱，加熱干燥。 2、各種涂裝工藝的比較 ——工藝一：由于采用淋涂法，涂