为探究X80管线钢半自动焊环焊缝强度匹配特性,采用压痕试验、微剪切试验及数字图像相关法(Digital image correlation,DIC)进行研究。试验结果表明,焊缝根焊层与热影响区呈现显著强度软化现象,其强度值低于母材,构成环焊缝系统的强度薄...为探究X80管线钢半自动焊环焊缝强度匹配特性,采用压痕试验、微剪切试验及数字图像相关法(Digital image correlation,DIC)进行研究。试验结果表明,焊缝根焊层与热影响区呈现显著强度软化现象,其强度值低于母材,构成环焊缝系统的强度薄弱区域。基于DIC试验结果,在低强匹配工况下,初始塑性变形集中于根焊与盖面焊趾的应力集中区,随后沿最大剪应力方向(45°)形成贯通壁厚的应变带扩展路径,与PRCI(Pipeline research council international)提出的环焊缝软化模型预测结果高度吻合,验证了该模型在工程失效分析中的适用性。研究建议环焊缝设计应遵循等强或高强匹配原则,并在现有焊接工艺评定体系中增补压痕硬度测试、微剪切强度评估及DIC等先进表征方法,以提升高钢级管道环焊缝的强度控制精度。展开更多
CO_(2)管道输送作为碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中的连接碳源和碳汇的关键环节,未来将在实现碳中和过程中发挥重要作用。对于管道水击工况,其产生的压力震荡可能超过管内承压和低于泵的进站...CO_(2)管道输送作为碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中的连接碳源和碳汇的关键环节,未来将在实现碳中和过程中发挥重要作用。对于管道水击工况,其产生的压力震荡可能超过管内承压和低于泵的进站压力。目前,超临界CO_(2)管道水击及控制理论还不成熟。建立以质量、动量和能量守恒定律为基础的描述管道内一维气体流动的数学模型,采用特征线法进行求解,利用MATLAB编程计算,分别与Kiuchi提出的输气系统模型的模拟结果和商业软件OLGA模拟的结果进行对比分析。结果表明:与输气系统模型的模拟结果大体一致,与OLGA软件计算压力和流量的最大相对误差分别为0.02%和2.32%,满足工程计算精度的要求。对于管道压缩机启停、阀门紧急开关和流量急剧变化等在较短时间内引起管道参数变化的快瞬变过程,通过设置急剧变化值进行模拟,所建立的模型能够计算出各个节点的参数变化情况且精度较高,可为超临界CO_(2)管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。展开更多
文摘为探究X80管线钢半自动焊环焊缝强度匹配特性,采用压痕试验、微剪切试验及数字图像相关法(Digital image correlation,DIC)进行研究。试验结果表明,焊缝根焊层与热影响区呈现显著强度软化现象,其强度值低于母材,构成环焊缝系统的强度薄弱区域。基于DIC试验结果,在低强匹配工况下,初始塑性变形集中于根焊与盖面焊趾的应力集中区,随后沿最大剪应力方向(45°)形成贯通壁厚的应变带扩展路径,与PRCI(Pipeline research council international)提出的环焊缝软化模型预测结果高度吻合,验证了该模型在工程失效分析中的适用性。研究建议环焊缝设计应遵循等强或高强匹配原则,并在现有焊接工艺评定体系中增补压痕硬度测试、微剪切强度评估及DIC等先进表征方法,以提升高钢级管道环焊缝的强度控制精度。
文摘CO_(2)管道输送作为碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中的连接碳源和碳汇的关键环节,未来将在实现碳中和过程中发挥重要作用。对于管道水击工况,其产生的压力震荡可能超过管内承压和低于泵的进站压力。目前,超临界CO_(2)管道水击及控制理论还不成熟。建立以质量、动量和能量守恒定律为基础的描述管道内一维气体流动的数学模型,采用特征线法进行求解,利用MATLAB编程计算,分别与Kiuchi提出的输气系统模型的模拟结果和商业软件OLGA模拟的结果进行对比分析。结果表明:与输气系统模型的模拟结果大体一致,与OLGA软件计算压力和流量的最大相对误差分别为0.02%和2.32%,满足工程计算精度的要求。对于管道压缩机启停、阀门紧急开关和流量急剧变化等在较短时间内引起管道参数变化的快瞬变过程,通过设置急剧变化值进行模拟,所建立的模型能够计算出各个节点的参数变化情况且精度较高,可为超临界CO_(2)管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。
