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管线钢管局部屈曲应变分析与计算 被引量:12
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作者 吉玲康 李鹤林 +1 位作者 陈宏远 赵文轸 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期758-762,780,共5页
针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢... 针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢管产品试制中不同的材料性能进行了仿真计算,最终提出:两个与钢管临界屈曲应变相关的应力比指标Rt5.0/Rt1.0和Rt2.0/Rt1.0分别为1.04和1.08。该研究结果为基于应变设计地区使用的钢管标准的制订提供了技术支持。 展开更多
关键词 基于应变设计 管线 高应变管线钢管 初始几何缺陷 数值仿真
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管线钢管JCO精确弯曲成形技术 被引量:10
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作者 李建 赵军 马瑞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期638-645,共8页
为了减小管线钢管JCO成形工艺中成形管坯的椭圆度,基于塑性弯曲工程理论和机器视觉测量技术提出了管线钢管JCO精确弯曲成形工艺。在管坯首道次成形过程中,采用两次预弯法,识别出板材的弹复规律,结合管坯目标成形角,预测出精确的压制行程... 为了减小管线钢管JCO成形工艺中成形管坯的椭圆度,基于塑性弯曲工程理论和机器视觉测量技术提出了管线钢管JCO精确弯曲成形工艺。在管坯首道次成形过程中,采用两次预弯法,识别出板材的弹复规律,结合管坯目标成形角,预测出精确的压制行程;在后续成形道次中,利用误差补偿技术循环补偿上一道次的成形误差,实现管坯每道次精确弯曲成形。确定了适合管坯端面的图像处理算法、图像处理流程和直线检测算法,提出了采用正三角形作为标定模板求解摄像机外部参数的标定方法,由单幅图片快速、高精度地标定出摄像机的外部参数,建立了将图像角转换为管坯真实成形角的数学模型。实验结果表明,管坯成形角监测误差在0.2°以内,可控制成形管坯的椭圆度在1.5%以内,减小了成形管坯的椭圆度,改变了成形管坯的椭圆度控制依赖于操作者经验的现状。 展开更多
关键词 管线钢管 精确弯曲 机器视觉 直线检测 椭圆度
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模具曲率半径对X80管线钢管JCO成形影响分析 被引量:2
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作者 李强 范利锋 +2 位作者 高颖 张双杰 杨文涛 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期113-118,共6页
采用有限元方法对大口径直缝埋弧焊管JCO弯曲成形过程进行数值模拟,根据ABAQUS有限元软件计算结果,分析不同上模曲率半径所对应的应力应变场分布特点,讨论目标弯曲角、加载弯曲角与凸模曲率半径之间的关系,给出了力与位移的关系曲线,以... 采用有限元方法对大口径直缝埋弧焊管JCO弯曲成形过程进行数值模拟,根据ABAQUS有限元软件计算结果,分析不同上模曲率半径所对应的应力应变场分布特点,讨论目标弯曲角、加载弯曲角与凸模曲率半径之间的关系,给出了力与位移的关系曲线,以及不同凸模半径下管坯成形力与目标弯曲角关系曲线,为实际生产合理选择模具提供参考。 展开更多
关键词 模具曲率半径 管线钢管 JCO成形 有限元分析
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国际高强度管线钢管的研究进展 被引量:17
4
作者 孙宏 王庆强 《压力容器》 2012年第1期32-38,共7页
介绍了高强度大壁厚管线钢管、基于应变设计的管线钢管以及酸性服役钢管的最新发展及应用。X80级管线钢管已经应用于北美及中国的天然气长输管线。高强度、大壁厚、优良的低温韧性、抗大变形性能及耐酸性等特殊性能为当前管线钢管的发... 介绍了高强度大壁厚管线钢管、基于应变设计的管线钢管以及酸性服役钢管的最新发展及应用。X80级管线钢管已经应用于北美及中国的天然气长输管线。高强度、大壁厚、优良的低温韧性、抗大变形性能及耐酸性等特殊性能为当前管线钢管的发展趋势。欧洲、北美及日本等钢铁企业在全尺寸试验等基础研究及高性能钢管的开发上处于领先地位。 展开更多
关键词 管线钢管 基于应变设计 全尺寸试验 酸性服役钢管
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X70大变形管线钢管的组织和性能 被引量:7
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作者 陈凯 晏利君 +5 位作者 刘宇 范玉然 冯斌 易诚 张明旭 杨眉 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期21-24,78,共5页
通过拉伸试验测定了X70大变形管线钢管的屈服强度Rt0.5、抗拉强度Rm、屈强比Rt0.5/Rm、应力比、均匀变形伸长率,并对比了系列温度下的冲击韧性,分析了管体的显微组织以及-100℃冲击断口的形貌。结果表明:管体纵向具有优异的拉伸性能,最... 通过拉伸试验测定了X70大变形管线钢管的屈服强度Rt0.5、抗拉强度Rm、屈强比Rt0.5/Rm、应力比、均匀变形伸长率,并对比了系列温度下的冲击韧性,分析了管体的显微组织以及-100℃冲击断口的形貌。结果表明:管体纵向具有优异的拉伸性能,最小的Rt0.5为478 MPa,Rt0.5/Rm低于0.69,均匀变形伸长率大于11%;-100℃时的横向冲击吸收能为120J,剪切断面率为90%;断口呈韧性断裂特征,管材具有良好的低温韧性,韧脆转变温度低于-100℃;该管线钢是以铁素体、粒状贝氏体为主的双相组织,管体中心存在显著的粒状贝氏体带。 展开更多
关键词 大变形 管线钢管 X70钢 组织 性能
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基于SYSWELD的T91级管线钢管环焊缝接头残余应力数值模拟 被引量:2
6
作者 缪泽宇 孔凡玉 刘辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第17期156-160,共5页
以T91钢管为研究对象,基于试验结果对其环焊热源模型做校准处理,使用SYSWELD数值模拟软件对整个焊接过程进行了模拟计算,分析了焊接接头在焊接过程中的温度、应力等变化,对焊后的残余应力进行了预测。结果表明:最大残余应力位于距... 以T91钢管为研究对象,基于试验结果对其环焊热源模型做校准处理,使用SYSWELD数值模拟软件对整个焊接过程进行了模拟计算,分析了焊接接头在焊接过程中的温度、应力等变化,对焊后的残余应力进行了预测。结果表明:最大残余应力位于距焊缝中心5~10mm的部位,即热影响区外侧,而最小残余应力位于母材区。在多层焊接过程中,随着焊接层数的递增,残余应力峰值部位转移至外侧的热影响区。 展开更多
关键词 T91级管线钢管 环焊接头 数值模拟
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基于应变设计的管线钢管变形行为研究述评 被引量:8
7
作者 董瑾 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期96-102,共7页
随着油气输送向极地、海洋和非稳定地质区域的延伸,油气管道面临着冻土、洋流、滑坡、泥石流、活动断层和地震带等恶劣环境的威胁。基于应变的设计和采用应变能力较强的大应变管线钢管成为当代油气管线的发展趋势。首先对屈曲应变理论... 随着油气输送向极地、海洋和非稳定地质区域的延伸,油气管道面临着冻土、洋流、滑坡、泥石流、活动断层和地震带等恶劣环境的威胁。基于应变的设计和采用应变能力较强的大应变管线钢管成为当代油气管线的发展趋势。首先对屈曲应变理论的研究历史及近年来的研究进展进行了回顾,其次对大应变管线钢组织与性能研究现状加以归纳分析,认为基于应变设计地区使用的钢管除了需要考虑普通钢管的基本强韧性要求外,还需要考虑大应变管线钢管在管体纵向的特殊性能,尤其是塑性变形容量相关指标,而这些参数与组织结构密切相关。 展开更多
关键词 大应变管线钢管 应变设计 塑性变形 力学性能 微观组织
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北溪管道用管线钢管的质量控制述评 被引量:2
8
作者 董瑾 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第4期112-119,共8页
北溪管道是迄今为止世界上最长的海底管道,其管材生产和质量控制方法具有鲜明的特点。在介绍北溪管道用管线管的技术要求及其钢管产品质量控制方法和水平的基础上,探讨和总结了可供我国管线工程借鉴和注意的方面,包括化学成分波动范围... 北溪管道是迄今为止世界上最长的海底管道,其管材生产和质量控制方法具有鲜明的特点。在介绍北溪管道用管线管的技术要求及其钢管产品质量控制方法和水平的基础上,探讨和总结了可供我国管线工程借鉴和注意的方面,包括化学成分波动范围控制、力学性能技术规定、供货商的资质认证、检验批次和数量控制、效率生产质量控制系统构建等。 展开更多
关键词 北溪管道 管线钢管 技术要求 质量控制方法 力学性能 几何尺寸
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X80管线钢在管道凹陷状态下的应变演变特征 被引量:9
9
作者 朱丽霞 武刚 +4 位作者 李丽锋 罗金恒 田野 徐春燕 林睿 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期113-119,共7页
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... 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。 展开更多
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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国产抗大变形管线钢的显微组织
10
作者 王海涛 黄呈帅 +4 位作者 陈宏远 李洋 吉玲康 池强 张伟卫 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期39-42,共4页
采用光学显微镜和透射电子显微镜观察分析了抗大变形管线钢的显微组织。结果表明:抗大变形管线钢显微组织为软相和硬相的双相组织,软相主要包括多边形铁素体和准多边形铁素体,硬相主要包括粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及马氏体;组织沿壁... 采用光学显微镜和透射电子显微镜观察分析了抗大变形管线钢的显微组织。结果表明:抗大变形管线钢显微组织为软相和硬相的双相组织,软相主要包括多边形铁素体和准多边形铁素体,硬相主要包括粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及马氏体;组织沿壁厚方向上分布均匀,其中多边形铁素体晶粒的发育完整,晶粒之间多为大角度晶界,贝氏体和马氏体呈长条状夹在多边形铁素体中间,板条之间的位相差一般大于15°。 展开更多
关键词 抗大变形管线钢管 双相组织 软相 硬相
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模具扇形角对机械扩径成形过程的影响 被引量:16
11
作者 郭宝锋 金淼 +6 位作者 任运来 唐井林 聂绍珉 王建新 周小平 于有冬 贾薇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2002年第1期59-61,共3页
同其它模具成形技术一样 ,在管线钢管的机械扩径工艺中 ,扩径模具工作部分的形状与尺寸 ,对成形过程具有重要影响。深入了解这两者之间的内在关系 ,是研究管线钢管机械扩径工艺的关键所在。本文运用大变形弹塑性有限元分析软件MARC ,对... 同其它模具成形技术一样 ,在管线钢管的机械扩径工艺中 ,扩径模具工作部分的形状与尺寸 ,对成形过程具有重要影响。深入了解这两者之间的内在关系 ,是研究管线钢管机械扩径工艺的关键所在。本文运用大变形弹塑性有限元分析软件MARC ,对管线钢管机械扩径过程进行了数值模拟 ,着重分析了扩径模具的扇形角对扩径过程的影响 。 展开更多
关键词 管线钢管 机械扩径 数值模拟 模具 扇形角 成形过程
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扩径力与扩径行程的主要影响因素和计算方法 被引量:15
12
作者 郭宝锋 聂绍珉 金淼 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2002年第3期31-34,共4页
机械扩径是现代管线钢管制造方法的一项关键技术 ,包括扩径工艺和扩径装备两个方面。扩径力和扩径行程是机械扩径工艺的两个主要参数 ,也是开发机械扩径装备的重要依据。由于缺乏对机械扩径工艺的系统研究 ,准确计算扩径力和合理确定扩... 机械扩径是现代管线钢管制造方法的一项关键技术 ,包括扩径工艺和扩径装备两个方面。扩径力和扩径行程是机械扩径工艺的两个主要参数 ,也是开发机械扩径装备的重要依据。由于缺乏对机械扩径工艺的系统研究 ,准确计算扩径力和合理确定扩径行程 ,已经成为制约我国管线钢管制造技术发展和进步的主要技术障碍之一。本文针对现有扩径力计算方法的不足 ,在考虑变形程度及刚端影响的基础上 ,提出了一个新的扩径力计算公式 ;并且基于管坯的扩径过程可分为整圆和扩圆两个变形阶段的特征 ,分别给出了整圆、扩圆阶段的行程计算公式。此外 ,本文还通过实验与数值模拟相结合的方法 。 展开更多
关键词 扩径行程 计算方法 扩径工艺 机械扩径 扩径力 管筒形件 管线钢管 生产工艺
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大型管件JCOE成形智能化控制中的材料性能参数识别 被引量:9
13
作者 孙红磊 赵军 +1 位作者 殷璟 李建 《燕山大学学报》 CAS 2011年第3期223-227,共5页
大型管件JCOE成形智能化控制系统可根据板材性能差异自动预测最佳成形工艺参数,为此采用神经网络技术,利用LM(Levenberg-Marquarat)算法,设计了材料性能参数识别神经网络模型,用于实时识别板坯的材料性能参数。通过10种不同的材料,采用... 大型管件JCOE成形智能化控制系统可根据板材性能差异自动预测最佳成形工艺参数,为此采用神经网络技术,利用LM(Levenberg-Marquarat)算法,设计了材料性能参数识别神经网络模型,用于实时识别板坯的材料性能参数。通过10种不同的材料,采用正交实验设计网络模型训练方案,经10组样本数据检验,收敛精度小于1‰,检验误差小于3%,能够满足工程应用的需要。 展开更多
关键词 管线钢管 神经网络 材料性能 参数识别
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焊缝形状对双面焊焊接接头拉伸断裂位置的影响 被引量:5
14
作者 乔桂英 乔猛 +2 位作者 孙利娜 韩秀林 肖福仁 《燕山大学学报》 CAS 2014年第2期102-106,共5页
使用ANSYS有限元数值模拟软件建立双面埋弧焊钢管接头拉伸变形模型,并通过实验验证了该模型的合理性。在此模型的基础上,研究了焊缝的形状对焊接接头拉伸断裂位置的影响。结果表明:外焊缝熔宽存在3个临界值,其值的大小对焊接接头拉伸断... 使用ANSYS有限元数值模拟软件建立双面埋弧焊钢管接头拉伸变形模型,并通过实验验证了该模型的合理性。在此模型的基础上,研究了焊缝的形状对焊接接头拉伸断裂位置的影响。结果表明:外焊缝熔宽存在3个临界值,其值的大小对焊接接头拉伸断裂位置的变化规律有着重要影响,为提高高强管线钢管焊缝质量、优化焊接工艺提供了理论依据。 展开更多
关键词 焊缝 熔宽 变形模拟 断裂位置 管线钢管
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X80热煨弯管热处理工艺对组织及性能的影响 被引量:9
15
作者 王卫国 李彦民 +2 位作者 魏秦文 姚登樽 尹长华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期80-83,共4页
研究了不同热处理工艺对热煨弯管母材及焊缝组织及性能的影响。通过对热煨弯管两种不同热处理工艺的研究,探讨了X80热煨弯管热加工工艺过程中热处理制度对母材及焊缝组织和性能的影响规律。结果表明,高温淬火(950℃)+高温回火(500℃)的... 研究了不同热处理工艺对热煨弯管母材及焊缝组织及性能的影响。通过对热煨弯管两种不同热处理工艺的研究,探讨了X80热煨弯管热加工工艺过程中热处理制度对母材及焊缝组织和性能的影响规律。结果表明,高温淬火(950℃)+高温回火(500℃)的工艺能够明显的改善焊缝及热影响区的组织,细化焊缝热影响区的组织,并能够有效地解决热煨弯管母材和焊缝的组织及性能匹配性,适宜于X80热煨弯管的加工。 展开更多
关键词 X80管线钢管 热煨弯管 焊接接头 热处理 热影响区
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外径1422mm的X80钢级管材技术条件研究及产品开发 被引量:19
16
作者 张伟卫 李鹤 +5 位作者 池强 赵新伟 霍春勇 齐丽华 李炎华 杨坤 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期84-91,共8页
为了满足中俄东线天然气管道工程380×10~8 m^3/a超大输气量的要求,大口径、厚壁、高钢级钢管便成为了主要选择。为此,结合该管道工程用外径为1 422 mm的X80钢管材技术条件的研究制订过程,对国内外管线钢管技术标准进行了对比分析,... 为了满足中俄东线天然气管道工程380×10~8 m^3/a超大输气量的要求,大口径、厚壁、高钢级钢管便成为了主要选择。为此,结合该管道工程用外径为1 422 mm的X80钢管材技术条件的研究制订过程,对国内外管线钢管技术标准进行了对比分析,同时对外径为1 422 mm X80钢管材技术条件中的化学成分和止裂韧性等关键技术指标及制订过程进行了分析探讨,并对外径为1 422 mm X80钢管的开发过程及产品性能进行了介绍。通过生产试制和产品检测,证明现有技术条件合理有效地解决了化学成分控制、断裂控制、产品焊接稳定性等技术问题,不仅满足了工程要求,而且也适应生产情况,可以保障中俄东线天然气管道的本质安全。该研究成果可为中俄东线建设外径为1 422 mm X80钢天然气管道提供技术支撑,同时对于其他天然气管道工程技术条件的制订也具有指导意义。 展开更多
关键词 中俄东线天然气管道工程 1422mm外径 X80管线钢管 技术条件 技术指标 化学成分 止裂韧性 焊接
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压力管道中的“碳钢”工程问题(一) 被引量:1
17
作者 应道宴 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2021年第5期57-66,共10页
“碳钢”的可焊性根据抗拉强度以及热处理狀态划分为四个组别;压力管道用钢对严密性、完整性的标志性的质量保证项目就是压力试验;GB/T 13401—2017的管件材料及质量要求涵盖了采用各种坯料,通过冷热加工、成型、焊接、机加工以及锻造... “碳钢”的可焊性根据抗拉强度以及热处理狀态划分为四个组别;压力管道用钢对严密性、完整性的标志性的质量保证项目就是压力试验;GB/T 13401—2017的管件材料及质量要求涵盖了采用各种坯料,通过冷热加工、成型、焊接、机加工以及锻造、质量控制、检验检测等全部管件制造技术要求。堵塞了质量管理漏洞;提高碳钢低温韧性的要点是纯净化、细晶粒、热处理、锰碳比;ASME根据断裂韧性实验和断裂力学理论的推导,形成了应力水平对MDMT的降低关系图以及代表碳钢不同质量(韧性)水平的A、B、C、D四条冲击试验豁免曲线;GB/T 20801.2—2020结合国情,修改引用了A、B两条冲击试验豁免曲线;对低温降、低应力工况下,碳钢管道材料最低使用温度(MDMT)的降温幅度均比ASME B31.3的规定更为严苛。GB/T 9711是压力管道用碳钢钢管的百科全书;管线钢管是典型的ASME/ASTM/API钢级标准;工业管道领域内使用的PSL 2管线钢管。 展开更多
关键词 碳钢 可焊性 低温韧性 纯净化 细晶粒 热处理 锰碳比 冲击试验豁免曲线 MDMT 应力比 管线钢管 钢级标准PSL 2
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