0.8设计系数输气管道全自动焊环焊缝安全评定技术研究

发布时间：2022-06-03 19:22

　　近些年输气管道环焊缝失效危害社会安全事故时有发生,对社会经济和公共资源造成了极大的浪费。管道的安全运行对于管道行业都非常重要。由于西三线0.8系数段是国内首次采用全自动焊接的高钢级管道,其焊缝质量,目前国内尚无相关试验数据,特别是现场真实服役的全自动环焊缝力学性能及抗缺陷扩展参数,现有的大部分断裂评价规范是基于X60、X65、X70材料以及半自动焊和手工焊的焊接工艺建立的,并不包括X80以及全自动焊的焊接工艺,全自动焊工艺下环焊缝的缺陷类型跟以往不同,主要是未熔合缺陷,所以本文为了0.8设计系数段全自动焊焊接工艺下含缺陷的环焊缝更加精确的评价,以西气东输三线在经历长时间服役后实际管道环焊缝为研究对象,通过对R6双判据法对实际服役管道进行取材建立新的失效评定曲线;另外进行水压爆破试验对新建失效评定曲线进行验证,对实际服役的管段承载能力进行研究;最后进行相关的力学性能试验,对不同焊接方式下的环焊缝力学性能进行研究。研究结果包括以下几个方面:（1）应用全自动焊接工艺的0.8设计系数段环焊缝缺陷安全评定曲线建立;（2）通过实物水压爆破试验验证适用于0.8设计系数段全自动焊含缺陷环焊缝安全评定曲... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 输气管道环焊缝安全评价技术进展
        1.2.2 X80 高钢级材料管道设计与焊接技术进展
    1.3 本课题研究内容
    1.4 本课题技术路线
第二章 安全评定技术理论及方法
    2.1 断裂力学理论基础
        2.1.1 线弹性断裂理论
        2.1.2 弹塑性断裂理论
        2.1.3 结构塑性极限理论
    2.2 安全评定技术方法
        2.2.1 R6 双判据法
        2.2.2 裂纹型缺陷的评价程序
    2.3 小结
第三章 全自动焊X80环焊缝失效评估曲线的建立
    3.1 失效评估曲线建立方法
        3.1.1 全焊缝拉伸实验方法
        3.1.2 全焊缝拉伸实验设计
    3.2 全焊缝拉伸实验结果与失效评估曲线的建立
        3.2.1 全焊缝拉伸实验结果分析
        3.2.2 新建失效评估曲线与标准曲线对比
第四章 失效评估曲线的水压爆破实物验证实验
    4.1 管道环焊缝宏观检测
        4.1.1 环焊缝壁厚检测
        4.1.2 环焊缝防腐层厚度检测
        4.1.3 环焊缝上3PE防腐层抗剥离强度测试
    4.2 水压爆破前管道环焊缝无损检测与评价
        4.2.1 环焊缝无损检测结果
        4.2.2 环焊缝缺陷服役适用性评价
    4.3 水压爆破实验方案
    4.4 水压爆破实验结果与研究曲线验证分析
        4.4.1 水压爆破实验应变监测
        4.4.2 水压爆破实验结果
        4.4.3 爆破压力下环焊缝缺陷评价
        4.4.4 管体爆破压力分析
    4.5 水压爆破后管道环焊缝无损检测对比分析
    4.6 小结
第五章 不同焊接方式焊缝力学性能对比研究
    5.1 引言
    5.2 力学性能实验设计
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 取样方法
    5.3 力学性能实验方法
        5.3.1 拉伸实验
        5.3.2 刻槽锤断实验
        5.3.3 弯曲实验
        5.3.4 夏比冲击实验
        5.3.5 硬度实验
    5.4 不同焊接方式力学性能实验结果对比
        5.4.1 拉伸实验
        5.4.2 刻槽锤断
        5.4.3 弯曲
        5.4.4 冲击
        5.4.5 硬度
    5.5 小结
第六章 研究结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]管道自动焊装备发展现状及前景展望[J]. 张毅,刘晓文,张锋,邹鹏,王宽龙.  油气储运. 2019(07)
[2]压力管道焊接工艺及焊缝质量控制[J]. 周红军.  管道技术与设备. 2018(04)
[3]油气管道环焊缝失效分析及预防措施[J]. 朱增玉.  中国石油和化工标准与质量. 2018(11)
[4]西气东输三线0.8设计系数试验管段试压的可靠性[J]. 贾世民.  油气储运. 2018(09)
[5]某X70管材环焊缝缺陷扩展性评价[J]. 惠海军,戴乾生,张宗杰.  材料保护. 2018(05)
[6]缺陷管道剩余寿命预测[J]. 毛华,王磊,张凯.  石化技术. 2018(04)
[7]油气输送管道强度设计系数的优化[J]. 解玉鑫.  油气田地面工程. 2018(03)
[8]含裂纹型缺陷油气管道剩余强度评价标准对比分析研究[J]. 杨锋平,高富超,邹斌,罗金恒,贾海东.  石油管材与仪器. 2016(06)
[9]基于应力设计的管道环焊缝缺陷评估[J]. 韩志成,丁红胜,姚登樽,白世武.  焊管. 2016(08)
[10]含体积型缺陷油气管道剩余强度评价标准对比分析研究[J]. 张奕,高富超,杨锋平,王琴,张良,王珂.  石油管材与仪器. 2016(04)

硕士论文
[1]提高输气管道设计系数的理论与方法研究[D]. 王立航.长江大学 2017
[2]基于可靠性的输气管道设计系数研究与影响因素分析[D]. 郭昱.长江大学 2017
[3]天然气输送管道风险评价与完整性评定[D]. 付小方.华南理工大学 2011



本文编号：3653332