摘要：钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能,成为下一代解决稠油热采工况下高套损率的优选材料,但在热采工况下钛合金割缝筛管的性能还缺乏研究。在模拟辽河油田稠油热采典型工况条件下,使用有限元计算和实物试验相比对的方法,对钛合金筛管理化性能、轴向热变形、轴向热载荷、大狗腿度下筛管及割缝形貌变化规律等进行研究。结果表明,钛合金材质的筛管在热采工况下具有较好的强度和韧性,350℃热采工况下钛合金筛管由于热应力增加的轴向载荷只有钢制金属网布筛管和复合筛管的19.3%和20.4%,经过7轮次的热采温度循环,在350℃热采温度下钛合金筛管的轴向伸长率仅为钢制筛管的58.7%~60.4%,在20°/30 m的大弯曲度及350℃高温下,钛合金筛管抗变形能力优异,最大椭圆度只有4.13%,平行割缝保持完好且防砂能力优于同规格钢制筛管。基于本研究认为,钛合金材质的筛管及套管可以有效地降低热采管柱在热采工况中的轴向热载荷、伸长量,并且具有较高的耐高温性能和抗疲劳性能,在热采工况极端弯曲条件下抗变形能力好,是解决目前我国稠油热采现场高套损问题的有效方法和发展方向之一,研究结果为钛合金筛管的设计和使用提供重要的技术参考。

摘要：以某型特殊螺纹接头为分析对象,建立该特殊螺纹密封可靠性功能函数,通过有限元方法对螺纹接头进行载荷包络线试验仿真,确定载荷包络线试验中螺纹接头密封失效的最危险载荷点。基于该最危险载荷点,通过随机化影响特殊螺纹密封性能的11个参量,利用Kriging代理模型对螺纹接头进行可靠性分析,确定其在载荷包络线试验中最危险载荷点下的密封可靠度。结果表明:基于Kriging模型的密封可靠性分析是评价特殊螺纹接头密封性能的一种有效方法,能够满足工程应用的需要,可用于特殊螺纹接头的设计、优化和选用。

摘要：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。

摘要：针对一种拉伸试验断裂于热影响区附近的X70管线环焊接头,通过数值仿真和韧性试验分别获得断裂驱动力和断裂阻力曲线.在此基础上使用切线法预测该环焊接头具有较高的拉伸应变容量,与宽板拉伸试验结果一致.结果表明,与现行标准中要求焊接接头强匹配,并且拉伸试验不应断于"近缝区"的准则相比,使用延性撕裂行为进行热影响区软化环焊接头的定量分析,可以避免对材料性能的过度要求,并且能科学有效的预测环焊接头拉伸应变容量.

摘要：石油石化行业中管道的服役工况十分恶劣,很多管道未达其设计寿命而失效报废,造成极大浪费,因此采用表面工程技术对其进行防护和修复具有十分重要的经济价值。主要阐述了热喷涂、自蔓延高温合成和表面镀层等三种表面工程技术对管道内外表面的强化机理,并对它们的实际应用进行了具体介绍。热喷涂技术主要介绍了电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂三种热喷涂技术,并分别从它们的工艺原理、适用材料体系、制备涂层性能(结合强度、孔隙率等)以及经济性等方面进行了对比介绍。高温自蔓延合成技术主要从材料和工艺两方面进行了剖析,并对其所制备陶瓷内衬管的连接方法进行了具体介绍。镀层技术主要对钨合金电镀和Ni-P化学镀两种镀层技术的优缺点和适用范围进行了对比介绍。最后针对表面工程技术的特点,对其在石油石化行业的前景进行了分析与展望。

摘要：天然气需求量不断增加对长输管道的承压能力提出了更高的要求,而增加管道壁厚和提高钢级均有一定的局限性,因此开发了复合材料增强管线钢管,即通过在钢管外表面缠绕连续纤维复合材料的方法,提高管道的承压能力。以外径508 mm的管线钢管为基础,制成了复合材料增强管线钢管样管,使用预应力法处理管材,并对处理后的管材进行了水压爆破试验分析。结果表明:复合材料增强管线钢管的承压能力是钢层和复合材料层承载叠加的结果;预应力处理对结构层的应力分布进行了重新分配,提高了复合材料层的承载比例;当管道失效时,复合材料层首先被破坏。在试验结果的基础上,对目前使用的复合材料增强管线钢管设计压力计算方法进行了修正。

摘要：随着油气管道建设的快速发展,X80管线钢及钢管得到了大规模应用。回顾了中国X80高钢级管线钢及钢管的研发应用历程与主要进展,指出了面临的挑战,提出了发展建议。经过近20年的发展,建成X80油气输送管道约17000 km,单管输气量达到380×10^8 m^3/a,X80管材生产及管道建设技术进入国际领跑者行列。形成了X80管线钢及钢管组织分析鉴别与评定、强度试验与屈强比控制、断裂与变形控制等关键技术,以及X80系列热轧板卷与大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造技术、宽厚板与大口径厚壁直缝埋弧焊管制造技术、大应变管线钢及钢管制造技术、感应加热弯管及管件设计与制造技术。有力支撑了西气东输二线、中俄东线等重大管道工程建设。对于未来发展,提出如下建议:加强对制管用板卷或钢板的可焊性评价与控制,深化现场焊接技术及质量性能控制研究,推进高钢级管线钢及钢管在大输量管道建设中的应用,强化油气管道失效控制、完整性理论与技术的研究及应用。(参69)

摘要：为了研究小半径无模热煨弯管截面畸变的影响因素,掌握工艺参数对截面尺寸的影响规律,优化和控制小半径弯管截面的几何形变尺寸,减小畸变,通过研究管径610 mm、壁厚11 mm的L415M小半径3D弯管加工工艺参数(加热温度、推进速度、弯曲半径)与截面畸变参数(壁厚减薄率、壁厚增厚率、椭圆度)之间的关系,揭示了两者的相关性。结果表明:弯管的弯曲半径对截面畸变影响显著,弯曲半径越小截面畸变越严重;随着推进速度的加快,弯管壁厚减薄率减小、增厚率增加,椭圆度减小;随着弯管加热温度的升高,弯管壁厚减薄率增加、增厚率减小,椭圆度增加。研究成果可为小半径热煨弯管的设计加工提供技术参考。

摘要：为保证输油管道超设计压力运行的安全,针对钢管力学性能、管道临界缺陷尺寸、环焊缝质量验证3个影响管道承压的重要因素,在管道沿程压力计算基础上,开展了管材小试样屈服强度统计与试验、钢管实物屈服强度与小试样屈服强度差异性分析、管道临界缺陷尺寸计算与内检测精度分析、环焊缝性能验证方案的研究。研究表明:钢管实物屈服强度与管材最小要求屈服强度之比即为最大运行压力与设计压力之比;由于压力升高,管道运行时允许的缺陷尺寸减小,其中大于临界尺寸的缺陷应保证被现有管道内检测器发现,否则应降低运行压力从而增大临界缺陷尺寸值;超设计压力运行前,应进行一次相应强度的现场试压,排除环焊缝异常。

摘要：阐述了双金属机械复合管典型焊接工艺,以及管端封焊和对焊焊接工艺的优点、应用案例和失效案例,认为封焊、过渡焊是此类工艺的质量薄弱点。分析了管端堆焊及其施工对焊技术的研究现状、发展趋势和应用案例,结果表明:采用同种合金焊接材料完成焊缝打底、填充和盖面等的连接方式,可以避免封焊、过渡焊等形成的缺陷和应力。该工艺成功应用于海底天然气开发用双金属复合管焊接,是今后双金属复合管管端加工和施工对焊的重要发展趋势和方向。此外,研究了双金属复合管环焊接头强度匹配设计、接头缺陷容限设计等现状与趋势,结果表明:目前尚无统一的焊接接头强度设计和容限设计理论,双金属复合管管道系统在线检测、腐蚀评价、寿命预测以及管道修复等技术是未来的重要研究方向。