摘要：对S135钻杆钢在空气和H_2S环境中进行了不同应力幅下的疲劳试验,得到了不同条件下的疲劳寿命,并应用回归分析方法得到了该钻杆钢在不同环境中的疲劳寿命公式,分析了其疲劳断裂机制。结果表明:在空气环境中,试验钢呈现明显的疲劳极限特征;在H_2S环境中,相同当量应力幅下试验钢的疲劳寿命比在空气环境中的低,且在很低的当量应力幅下仍会发生断裂,不存在疲劳极限;在不同环境和不同当量应力幅下,试验钢的疲劳裂纹均萌生于试样表面或靠近表面处,裂纹源区以解理断裂为主;在空气环境中,裂纹扩展区以疲劳条带为主要特征,在H_2S环境中,裂纹扩展区以解理平面和解理台阶为主要特征,在其解理平面上存在大量的二次裂纹,具有氢脆断裂的特征。

摘要：套损是影响地下储气库井筒完整性的关键问题,制约着储气库长期的安全生产。为此,基于弹性力学理论,运用有限元分析方法,建立了理想固井状态下的套管-水泥环-地层组合分析模型,对受非均匀地应力时组合体各层Mises应力的分布规律进行了研究,讨论了套管应力对水泥环与地层的弹性参数变化的敏感程度。结果表明:套管内壁的应力明显高于水泥环和地层内壁的应力且沿井周呈非均匀分布;地层弹性模量对套管内壁应力的影响最为显著,套管应力随地层弹性模量的增加急剧减小;其次为水泥石弹性模量,当其与地层弹性模量相同时,套管应力达到最大。该研究成果可为优化套管完井设计和预防套管损坏提供理论参考。

摘要：为了研究西气东输三线用0.8设计系数X80管线钢断裂性能,通过单轴拉伸和断裂韧性试验建立失效评估曲线和拟合方程,对3种不同屈强比的0.8设计系数X80管线钢管进行了失效评估。结果表明:与常用X80管材的失效评估曲线不同,选择3曲线并不是最保守曲线;高、低屈强比钢管的评估曲线在载荷比大于某一临界值时发生分离,高屈强比钢管的评估曲线在低屈强比钢管的评估曲线之下;屈强比大于0.9时,安全应用范围迅速减小。

摘要：通过对某长输管线在清管过程中弯管段发生纵向开裂原因的分析,发现清管器的选型不合适,在经过弯管时与弯管外弧侧发生刮擦是导致弯管失效的根本原因。建议针对带有弯管的管线进行清管时,结合管线设计严格按照弯管的曲率半径和弯曲角度进行计算,确定清管器规格,并适当降低清管器的过盈量,缩短长度。

摘要：对复杂深井使用的不同生产厂家的S13Cr110和C110油/套管材料在20℃、100℃、150℃、200℃、250℃时的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率开展了室内试验研究,定义了管材强度下降率,探讨了不同钢级管材力学性能随温度升高变化的规律。同时考察了不同温度时由于管材屈服强度的变化对管柱设计的影响。试验研究的主要结论如下:在本试验条件下,不同生产厂家的管材的抗拉强度和屈服强度均随着温度升高而降低,而其断后伸长率和断面收缩率变化均不大。此外,随着试验温度升高,管材屈服强度下降值对温度升高更敏感,且屈服强度下降的幅度比抗拉强度高出了8%~10%。因此,对于井下高温(>150℃)的复杂深井,所使用的管材屈服强度就会降低,从而导致实际的管柱安全系数降低,故在进行复杂深井管柱设计时应使用管材高温屈服强度作为设计值。

摘要：研究了0.8设计系数下天然气管道用焊管满足断裂控制要求的母材和焊缝韧性指标,评估了钢管100%SMYS水压试验的可行性。对于采用0.8设计系数、直径1219mm、设计压力12MPa的天然气管道,为防止钢管启裂,要求焊缝夏比冲击韧性最小平均值为80J;为满足管道止裂要求,要求钢管母材夏比冲击韧性最小平均值为260J。对管径为1219mm的X80钢管批量生产屈服强度数据的统计分析和评估结果表明:X80钢管进行100%SMYS工厂水压试验是可行的,但需要优选板材和钢管性能稳定的供货商,并严格进行水压试验后的钢管几何尺寸检测。(表4,图5,参6)

摘要：随着金属材料大壁厚结构件在工程中的广泛应用,对其断裂韧度的厚度效应研究具有重要的科学意义和工程价值.该研究基于有限元和实验相结合的方法,对金属材料断裂韧度的厚度效应进行预测.首先,通过一组薄壁厚金属材料标准三点弯曲试验得到试样失效时的临界载荷值,并利用内聚力模型与基于虚拟裂纹闭合技术的裂纹扩展模拟方法得到裂纹扩展时的单元临界能量释放率.随后,以此临界能量释放率作为裂纹扩展的启裂准则门槛值,通过有限元计算得到不同试样厚度下裂纹启裂时的裂尖断裂参数随着厚度的变化规律.最后,为了验证有限元模拟结果的准确性,该研究进行了另外两组不同厚度下三点弯曲试样的断裂韧度试验,并将试验结果与有限元结果进行了对比,验证了有限元所模拟的断裂韧度厚度效应的准确性.该研究旨在,通过薄壁厚三点弯曲试样的实验结果结合有限元模拟工作,即可实现金属材料断裂韧度的整个厚度效应曲线,为任意厚度下金属材料断裂韧度预测提供一种可靠的研究方法,有益于缩减试验成本,为大壁厚工程结构件的失效预测提供依据.

摘要：回顾我国油气输送管道工程、高钢级管线钢和钢管的研发应用历程及取得的成果,指出它们的发展方向。我国油气输送管道工程、高钢级管线钢和钢管的研发应用具有研发周期短、应用速度快、实施效果好等显著特点。经过近20年的努力,我国在油气输送管道,特别是大口径、高压力输送管道,管型、钢级、材质、尺寸等参数优化和高钢级管材研发应用等方面达到国际领先水平。研发形成了X70/X80钢级材质选用、针状铁素体管线钢组织分析鉴别与评定技术、管型选用和螺旋埋弧焊管残余应力控制技术、高压输气管道断裂控制技术、地震断裂带等基于应变设计地区管材变形控制技术、厚壁高钢级管线钢及钢管试验检测评价技术、高钢级管线钢焊接热影响区局部脆化的脆化机理、断裂规律与预防技术。自主研发了X70/X80系列热轧板卷和大口径厚壁螺旋埋弧焊管制造技术、宽厚板和大口径厚壁直缝埋弧焊管制造技术、感应加热弯管和管件成分设计及制造工艺技术。将Ⅰ类地区的设计系数提高到了0.8,将X80管材口径扩大至1 422 mm,初步完成X90管线钢和钢管的研制。为更好地满足大口径高压力输气管道工程发展的需求,必须进一步深化应用基础研究,联合进行产品研发与技术攻关,形成大口径高钢级输气管道输量与其他参数(压力、钢级、设计系数、管径、壁厚等)的优化技术。建立或完善管道应变设计、可靠性设计、高压输气管道断裂控制等理论和方法。研究解决X90~X120高钢级管线钢和钢管屈强比、应变时效、低温韧性、屈服强度测试等关键技术难题,掌握高钢级管材成分、组织、性能、工艺等的相关性。联合冶金和制管企业,形成批量生产能力。研究形成X90~X120管材现场焊接技术,进一步提高环焊缝质量性能水平。最终实现高钢级管线钢和钢管生产和应用技术的全面突破。

摘要：随着能源需求的不断增加,国内管道建设处在一个新的高潮时期,受各种因素制约,近距离并行敷设管道越来越多,给管道的建设和运行安全带来了新的挑战。通过分析并行管道设计、建设和运行阶段所面临的风险因素以及现有研究状况,并着重对管道运行阶段事故交互影响的失效概率进行了讨论。最后提出,对于并行管道的安全问题,不仅要考虑失效后果的严重程度,也应考虑管道发生事故后产生交互影响的概率问题,有效降低管道失效概率是解决并行管道安全问题的主要途径。

摘要：本文探讨了以自蔓延高温合成技术制造的J55钢级为基管的陶瓷内衬油管为研究对象,通过自行设计开发的全尺寸拉伸测试方法对带接箍连接陶瓷内衬油管进行模拟井下工况受力情况。模拟了陶瓷内衬油管在井下受力的过程,克服了小试样研究井下力学性能的局限性。研究了陶瓷内衬油管的全尺寸拉伸后样品的表面状态,明确了全尺寸拉伸标准方法与关键参数。系统阐述了全尺寸拉伸评价测试的具体方法,为今后陶瓷内衬油管的质量控制提供借鉴。为陶瓷内衬油管的规范化应用提供了科学的评价依据以及为油田的选用产品提供了可靠的质量控制方法。