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X80管道环焊缝拉伸应变容量预测模型对比研究
1
作者 龚宝明 万潇彬 +2 位作者 戴联双 邓彩艳 李梓溦 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 2024年第1期73-78,共6页
针对管线钢拉伸应变容量(TSC)预测,提出了一种基于拘束修正的阻力曲线计算方法.在相同的条件下以X80管道环焊缝为例,与ExxonMobil公司提出的两类模型进行了拉伸应变容量预测的对比分析.结果表明:基于拘束修正方法的预估结果与ExxonMobil... 针对管线钢拉伸应变容量(TSC)预测,提出了一种基于拘束修正的阻力曲线计算方法.在相同的条件下以X80管道环焊缝为例,与ExxonMobil公司提出的两类模型进行了拉伸应变容量预测的对比分析.结果表明:基于拘束修正方法的预估结果与ExxonMobil第1类模型中的水平3预估结果最为接近,与第2类模型在裂纹长度为2c/t=2时最接近,随着裂纹长度继续增加,两种方法的预测差值增加;但ExxonMobil第1类模型的水平1和水平2的评估过程将部分重要参数固定为常数,导致预测结果过于保守. 展开更多
关键词 拉伸应变容量 阻力曲线 拘束修正 管道环焊缝
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管道环焊缝拉伸应变容量模型分析及改进
2
作者 王昊 张浩楠 +4 位作者 吴圣思 吴江桥 张振永 刘啸奔 张宏 《石油机械》 2024年第3期108-116,共9页
为了确保石油天然气管线在复杂服役环境下的本质安全,探讨了目前国内外广泛应用的3种管道环焊缝拉伸应变容量模型(CSA Z662、PRCI-CRES、EXXON MOBIL),并对其参数选取范围性进行了汇总和对比分析。通过分析模型预测值和96组全尺寸管道... 为了确保石油天然气管线在复杂服役环境下的本质安全,探讨了目前国内外广泛应用的3种管道环焊缝拉伸应变容量模型(CSA Z662、PRCI-CRES、EXXON MOBIL),并对其参数选取范围性进行了汇总和对比分析。通过分析模型预测值和96组全尺寸管道及宽板拉伸试验数据的差异,对各拉伸应变容量模型在不同钢级下的预测精度进行了验证,并使用90%置信上限倒数法计算了模型安全系数。结果表明:由于CSA Z662模型断裂韧性取值上限过小,导致其对于中、高钢级管线的预测值过于保守;EXXON MOBIL和PRCI-CRES模型更为完善,二者预测结果相似,并与试验结果较为相符。针对EXXON MOBIL和PRCI-CRES模型计算所得的安全系数可以明显改善模型预测结果,可将非保守预测值最大误差控制在约30%范围内,从而有效满足较为保守的设计要求。研究结果可为管线基于应变设计提供理论指导。 展开更多
关键词 环焊缝 拉伸应变容量模型 本质安全 全尺寸试验 宽板试验 断裂韧性
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双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法
3
作者 钟洋 毛汀 +5 位作者 黄洪发 曾德智 罗涛 杨廷加 汪枫 胡梅 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 2024年第1期104-109,共6页
目的建立双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,为双金属复合管在高酸性气田现场应用提供依据。方法针对双金属复合管环焊缝在高酸性环境中的主要腐蚀类型,参考标准Q/SY 06018-2016中冶金复合管直焊缝和堆焊层腐蚀评价内容,确定以晶间腐... 目的建立双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,为双金属复合管在高酸性气田现场应用提供依据。方法针对双金属复合管环焊缝在高酸性环境中的主要腐蚀类型,参考标准Q/SY 06018-2016中冶金复合管直焊缝和堆焊层腐蚀评价内容,确定以晶间腐蚀、抗SCC/SSC性能、点腐蚀、模拟工况腐蚀为评价指标,并通过整管段试验验证评价结果的双金属复合管环焊缝耐蚀性能评价方法,同时以国产L360/825冶金复合管环焊缝为例对建立的评价方法进行验证。结果通过使用建立的方法对L360/825双金属复合管环焊缝耐蚀性能进行评价,验证了评价方法有效可靠,评价结果显示L360/825双金属复合管环焊缝具有良好的耐蚀性能。结论建立的评价方法可以直接应用于高酸性气田用双金属复合管的环焊缝耐蚀性能评价,为双金属复合管的现场应用提供依据。 展开更多
关键词 双金属复合管 环焊缝 耐蚀性能 高酸性气田
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基于神经网络的管道环焊缝失效预测及灵敏性分析
4
作者 齐峰 淦邦 +3 位作者 成涛林 马卫锋 姚添 王珂 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2024年第3期159-167,共9页
对油气管道焊缝所处风险等级进行准确的预测是保证管道安全运行必不可少的环节,本研究首先在分析影响焊缝失效主要因素的基础上,构造了适用于管道环焊缝失效预测的3层神经网络模型.其次,针对传统灵敏度分析方法难以综合考虑各因素对焊... 对油气管道焊缝所处风险等级进行准确的预测是保证管道安全运行必不可少的环节,本研究首先在分析影响焊缝失效主要因素的基础上,构造了适用于管道环焊缝失效预测的3层神经网络模型.其次,针对传统灵敏度分析方法难以综合考虑各因素对焊缝失效影响程度的问题,从理论层面分析了基于神经网络的失效预测灵敏度分析方法,并将其嵌入到所研发的神经网络中.最后,针对高、中和低风险的环焊缝数据量严重不平衡的现状,提出一种双嵌套整体相关度最小的训练样本选择算法,可以在训练中较好地解决这一问题.对721个焊口实际数据进行预测试验发现,本研究提出的失效预测神经网络模型可行且有效,高、中风险识别率达100%,低风险识别率达98.8%. 展开更多
关键词 环焊缝 失效预测 神经网络 灵敏性分析 样本选择
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四川某页岩气管线环焊缝的失效原因
5
作者 陶诗平 范宇 +3 位作者 张小涛 朱文旭 周长林 文杰 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 2024年第1期115-122,共8页
四川某在役页岩气集气管线T接处发现多处焊缝裂纹。采用宏观形貌、微观组织、力学性能以及断口分析等方法对失效管件进行了系统分析,讨论了硫化物应力开裂、氢致延迟裂纹和应力腐蚀开裂的可能性并运用慢应变速率试验验证焊缝在含杀菌缓... 四川某在役页岩气集气管线T接处发现多处焊缝裂纹。采用宏观形貌、微观组织、力学性能以及断口分析等方法对失效管件进行了系统分析,讨论了硫化物应力开裂、氢致延迟裂纹和应力腐蚀开裂的可能性并运用慢应变速率试验验证焊缝在含杀菌缓蚀剂环境中的应力腐蚀敏感性。结果显示:由于不同程度的焊接余高超标、焊瘤等缺陷和不等厚焊接,受腐蚀介质影响,该管线环焊缝开裂的主要原因是应力腐蚀,同时部分焊缝存在氢致延迟开裂现象。 展开更多
关键词 页岩气 管线钢 环焊缝 失效分析 应力腐蚀开裂 氢致延迟开裂
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水冷壁管环焊缝开裂原因分析
6
作者 郑建军 刘涛玮 +1 位作者 樊子铭 张涛 《焊接》 2024年第1期60-63,80,共5页
文中利用宏观形貌及金相组织观察、化学成分检测、硬度测试等方法对水冷壁管开裂原因及机理进行了研究分析。结果表明,水冷壁管启裂于对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处,该部位焊接残余应力及弯曲约束力程度较高且基体为不完全相变组织的;加... 文中利用宏观形貌及金相组织观察、化学成分检测、硬度测试等方法对水冷壁管开裂原因及机理进行了研究分析。结果表明,水冷壁管启裂于对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处,该部位焊接残余应力及弯曲约束力程度较高且基体为不完全相变组织的;加之,环焊缝的基体组织中还存在因焊接工艺不合格或操作不当产生的夹渣和气孔等焊接缺陷。在机组启停或热负荷变化较大时产生的交变应力、焊接残余应力及弯曲约束力的共同作用下,裂纹逐渐于水冷壁管对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处萌生并不断向内壁延伸,而焊接缺陷的存在又进一步加速了裂纹的扩展,最终导致水冷壁管发生开裂泄漏。 展开更多
关键词 水冷壁 鳍片 环焊缝 焊接缺陷 开裂
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基于正交试验的管道环焊缝风险排查方案研究
7
作者 李新战 邹亚飞 +2 位作者 王荡 陈杭 王晓黎 《油气田地面工程》 2024年第1期44-48,56,共6页
油气管道环焊缝是管道系统的重要组成部分。近年来,管道环焊缝质量问题日益突显,为保障油气管道安全平稳高效运行,各油气管道管理单位组织开展管道环焊缝风险质量排查,但排查及治理存在工作量大、复评缺陷点位占比不高、排查效率低等问... 油气管道环焊缝是管道系统的重要组成部分。近年来,管道环焊缝质量问题日益突显,为保障油气管道安全平稳高效运行,各油气管道管理单位组织开展管道环焊缝风险质量排查,但排查及治理存在工作量大、复评缺陷点位占比不高、排查效率低等问题。为提高风险排查效率,以历史管道环焊缝开挖复拍数据为研究对象,系统性分析其质量影响因素,以提高缺陷焊口开挖准确率为考核指标,引入正交试验法,通过对各类影响因素进行分析比对,识别质量影响的主要因素。分析结果表明,管道环焊缝开挖准确率影响因素敏感度由大至小顺序为:内检测异常程度>施工标段>底片复评等级>焊口类型>变壁厚,通过构建环焊缝开挖优化模型,对进一步提升管道环焊缝排查效率具有指导意义。 展开更多
关键词 油气管道 环焊缝 正交试验 失效 风险排查
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X70输气管道对接环焊缝开裂原因分析
8
作者 陈啟斌 《石油管材与仪器》 2024年第1期78-82,共5页
某X70输气管线在进行环焊缝隐患排查时,发现1处环焊缝存在裂纹缺陷。通过宏观形貌分析、无损检测、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析等对失效环焊焊缝进行了试验分析。结果表明,环焊缝的抗拉强度、夏比冲击韧性和弯曲性能等... 某X70输气管线在进行环焊缝隐患排查时,发现1处环焊缝存在裂纹缺陷。通过宏观形貌分析、无损检测、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析等对失效环焊焊缝进行了试验分析。结果表明,环焊缝的抗拉强度、夏比冲击韧性和弯曲性能等均符合SY/T 0452—2021标准的要求。裂纹断口表面呈黑褐色,为高温氧化后的形貌。裂纹尖端存在沿晶裂纹,因而该裂纹应是在焊接过程中产生,具有焊接热裂纹的特征。裂纹内存在非金属异物,经过能谱分析,其成分主要为Na、Mg、Al、Si、Ti和Mn等元素,判断该非金属异物为焊接药皮产生的熔渣。管道对接环焊缝中的裂纹是在焊接过程中形成,焊缝金属中存在焊接药皮产生的焊渣,在应力的作用下,该裂纹在内焊趾处应力较大的部位扩展后形成开裂裂纹。 展开更多
关键词 管道 环焊缝 无损检测 裂纹 断口
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基于主曲线法的高钢级管道环焊缝韧性表征
9
作者 李雨恒 马强 +5 位作者 罗海宝 孟维健 宿彦通 孙伟 李德军 孟致远 《焊管》 2024年第4期20-24,共5页
为了寻求高钢级管道环焊缝韧性的准确表征试验方法,对现有的冲击韧性与断裂韧性转化关系方法进行了对比分析,明确了不同方法的适用范围和限制条件。开展了X80管线钢半自动焊环焊缝的断裂韧性试验,并采用主曲线法对管线钢环焊缝的韧性进... 为了寻求高钢级管道环焊缝韧性的准确表征试验方法,对现有的冲击韧性与断裂韧性转化关系方法进行了对比分析,明确了不同方法的适用范围和限制条件。开展了X80管线钢半自动焊环焊缝的断裂韧性试验,并采用主曲线法对管线钢环焊缝的韧性进行了表征。结果表明,曲线法能够较好地描述高钢级管道环焊缝韧脆转变区的韧性离散情况,高钢级管道环焊缝可以采用基于主曲线的韧性表征方法。 展开更多
关键词 高钢级管道 环焊缝 断裂韧性 主曲线法
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AUT技术在长输管道环焊缝数字化无损检测中的应用与挑战
10
作者 崔厚路 崔少波 《特种设备安全技术》 2024年第2期21-23,共3页
本文综合探讨了自动超声检测技术(AUT)在长输管道环焊缝的检测中的应用和挑战。文章概述了AUT技术的基本原理和发展,突出了其与传统超声检测技术的区别,介绍了AUT在长输管道环焊缝检测中的实施流程、焊缝质量评估、提高检测效率、数据... 本文综合探讨了自动超声检测技术(AUT)在长输管道环焊缝的检测中的应用和挑战。文章概述了AUT技术的基本原理和发展,突出了其与传统超声检测技术的区别,介绍了AUT在长输管道环焊缝检测中的实施流程、焊缝质量评估、提高检测效率、数据记录和适应性等方面的应用。此外,文章还探讨了焊缝分区检测、典型输出显示、校准试块设计等专业话题,讨论了AUT技术面临的挑战及其解决策略,以及在质量管理和第四方复评单位的重要性。 展开更多
关键词 自动超声检测技术(AUT) 长输管道 环焊缝 相控阵超声检测
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基于环焊缝失效的天然气管道风险防控措施研究
11
作者 潘盼 张圣柱 +3 位作者 初珊珊 杨建 杨建中 窦宏强 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期86-92,共7页
为降低天然气管道环焊缝失效概率,通过数据统计与事故案例分析,基于环焊缝本体、管道内、外腐蚀、地质灾害等方面开展风险防控研究,提出针对不等壁厚焊接时的内孔锥形坡口设计,内、外腐蚀的检测和防护措施,以及对地质灾害从风险评价、... 为降低天然气管道环焊缝失效概率,通过数据统计与事故案例分析,基于环焊缝本体、管道内、外腐蚀、地质灾害等方面开展风险防控研究,提出针对不等壁厚焊接时的内孔锥形坡口设计,内、外腐蚀的检测和防护措施,以及对地质灾害从风险评价、监测到治理的完整性管理等措施,并介绍发生风险后的减缓措施。研究结果表明:本文所提出的风险防控措施与后果减缓措施,有助于控制天然气管道环焊缝失效后对周边区域的影响,提升管道的本质安全。研究结果对保障管道的安全运行具有一定指导意义。 展开更多
关键词 天然气管道 环焊缝失效 内、外腐蚀 地质灾害 不等壁厚焊接 减缓措施
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含典型缺陷的风电塔筒环焊缝强度分析
12
作者 成小乐 李玉 +2 位作者 孙戬 张敏 王艳辉 《西安工程大学学报》 CAS 2023年第1期84-92,共9页
气孔、夹渣、裂纹等缺陷在风电塔筒环焊缝缺陷中占比较高,严重影响风电塔筒的安全运行,因此对含典型缺陷的风电塔筒环焊缝进行强度分析具有重要的工程应用价值。以某2 MW风电塔筒为研究对象,采用规则的空心球体、半圆柱体、空心矩形对... 气孔、夹渣、裂纹等缺陷在风电塔筒环焊缝缺陷中占比较高,严重影响风电塔筒的安全运行,因此对含典型缺陷的风电塔筒环焊缝进行强度分析具有重要的工程应用价值。以某2 MW风电塔筒为研究对象,采用规则的空心球体、半圆柱体、空心矩形对缺陷进行表征,基于子模型技术建立了含环焊缝缺陷的风电塔筒非线性有限元模型,并采用基于屈服强度的失效判据,对3种极限载荷工况下含不同类型、大小和位置的环焊缝缺陷进行了强度分析。研究表明:对于单个球形气孔缺陷,随着气孔半径从2 mm增加到8 mm,塔筒的环焊缝最大等效应力增大,且气孔越靠近风电塔筒内外表面,最大等效应力越大;对于裂纹缺陷,最大等效应力随着裂纹缺陷长度增大而增大,但当缺陷长度大于25 mm时,最大等效应力出现降低趋势。在Fxy,max工况下,超过屈服强度,影响风电塔筒的安全性,属于较为危险的缺陷形式,而该研究可以对实际含焊接缺陷的风电塔筒的安全性判定提供理论参考。 展开更多
关键词 风电塔筒 环焊缝 气孔缺陷 裂纹 子模型
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X80天然气管道环焊缝复合缺陷应力强度因子的工程化计算方法研究
13
作者 李继红 董玉凡 +2 位作者 苟川东 曹欣蕾 张敏 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期731-741,共11页
针对X80管道环焊缝中同时存在的“错边+裂纹”复合缺陷进行工况受力分析,结合弹性有限元方法分别对“错边+内表面裂纹”和“错边+埋藏裂纹”含复合缺陷管道进行三维有限元分析,总结裂纹尺寸、轴向应力、管道壁厚、焊缝错边量及裂纹的位... 针对X80管道环焊缝中同时存在的“错边+裂纹”复合缺陷进行工况受力分析,结合弹性有限元方法分别对“错边+内表面裂纹”和“错边+埋藏裂纹”含复合缺陷管道进行三维有限元分析,总结裂纹尺寸、轴向应力、管道壁厚、焊缝错边量及裂纹的位置对应力强度因子的影响规律。在此基础上,引入裂纹尺寸修正系数,提出应力强度因子工程计算公式。将有限元分析与理论推导值对比,其误差在3%以内;应力强度因子计算公式结果与有限元结果的误差小于5%,表明了其准确性。 展开更多
关键词 应力强度因子 “错边+裂纹”复合缺陷 环焊缝 有限元分析
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基于主曲线法的X70钢环焊缝断裂韧度研究
14
作者 桂乐乐 商学欣 +2 位作者 周天宇 孙永辉 何仁洋 《石油管材与仪器》 2023年第2期35-39,共5页
高钢级管线钢环焊缝在韧脆转变区内的断裂韧度具有高度离散性及温度相关性,因此很难对其进行合理评价。分别采用12.7 mm(0.5 in)小尺寸三点弯试样和仪器化压痕法,测试了X70钢环焊缝低温下的断裂韧度,在此基础上获得其主曲线参考温度T_(0... 高钢级管线钢环焊缝在韧脆转变区内的断裂韧度具有高度离散性及温度相关性,因此很难对其进行合理评价。分别采用12.7 mm(0.5 in)小尺寸三点弯试样和仪器化压痕法,测试了X70钢环焊缝低温下的断裂韧度,在此基础上获得其主曲线参考温度T_(0)。结果表明,基于小尺寸三点弯试样的X70钢环焊缝主曲线参考温度T_(0)=-98℃,1%和95%累积失效概率曲线可以很好地包络韧脆转变区内的断裂韧度。温度高于-60℃时,断裂韧度包络曲线并不保守;基于仪器化压痕法的X70钢环焊缝主曲线参考温度T_(0)=-76.5℃,5%和99%累积失效概率曲线可以包络其韧脆转变区内的断裂韧度。主曲线法可以很好地规避环焊缝断裂韧度描述的高离散性问题。相比较而言,基于压痕法的主曲线偏于保守。 展开更多
关键词 X70 环焊缝 主曲线 断裂韧度
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基于数据驱动的管道环焊缝风险预测模型研究 被引量：1
15
作者 杨仪 孙晁 +3 位作者 王婷 帅健 陈健 李云涛 《天然气与石油》 2023年第6期147-154,共8页
为完善当前油气管道环焊缝失效风险判定方法,提高风险焊口开挖选点的有效性,依据油气管道环焊缝排查数据统计分析和环焊缝失效机理研究相关成果,建立了管道环焊缝全生命周期的失效风险因素识别体系,并基于集成算法建立环焊缝风险预测模... 为完善当前油气管道环焊缝失效风险判定方法,提高风险焊口开挖选点的有效性,依据油气管道环焊缝排查数据统计分析和环焊缝失效机理研究相关成果,建立了管道环焊缝全生命周期的失效风险因素识别体系,并基于集成算法建立环焊缝风险预测模型,所建立的预测模型与使用其他机器学习算法建立的模型相比,具有较高预测准确度和泛化性,模型整体预测准确率达86.44%,结果表明,模型对不合格焊口的识别精确度较好,可应用于工程中指导未开挖风险焊口的科学选点工作。基于所建立的预测模型,还提出了一种分析风险因素局部重要度的方法,从数据建模的角度出发,得到风险指标的因子权重,权重结果可为环焊缝的定量风险评价提供参考,有效提高管道环焊缝数字化管理水平。 展开更多
关键词 油气管道 环焊缝 风险预测 机器学习 风险因素重要度 管道安全
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高钢级管线环焊缝强度匹配的仪器化压痕法测试研究
16
作者 孙永辉 尤景泽 +4 位作者 刘凯 柳旺 周天宇 翟建明 王汉奎 《压力容器》 北大核心 2023年第11期26-32,共7页
为获得在役管线环焊缝强度及与母材的强度匹配情况,选用仪器化压痕法对高钢级管线环焊缝的强度及匹配情况进行检测。为验证仪器化压痕法检测结果的准确性,对经过压痕检测的环焊缝取常规拉伸试样进行检测并对比结果。两种强度测试方法的... 为获得在役管线环焊缝强度及与母材的强度匹配情况,选用仪器化压痕法对高钢级管线环焊缝的强度及匹配情况进行检测。为验证仪器化压痕法检测结果的准确性,对经过压痕检测的环焊缝取常规拉伸试样进行检测并对比结果。两种强度测试方法的结果对比表明,压痕测试的屈服强度比拉伸测试结果高约6%、抗拉强度比拉伸测试高约16%。利用阵列硬度对焊缝及母材的硬度分布进行表征,发现焊缝内硬度分层分布、近外壁区域硬度较高,母材硬度相对均匀。仪器化压痕测试的材料为近外壁的高硬度区,拉伸测试的材料为管道壁厚的平均结果,材料性能的沿厚度方向的分布特征是压痕法测得结果偏高的原因之一。 展开更多
关键词 管线钢环焊缝 强度匹配 仪器化压痕 屈服强度 抗拉强度
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电子背散射衍射技术在X80管线钢环焊缝塑性应变表征中的应用
17
作者 刘木强 孙超 +5 位作者 尤景泽 柳旺 王慧 王朝阳 于镇洋 宋明 《压力容器》 北大核心 2023年第9期7-15,22,共10页
X80油气管道服役过程中的轴向应力(或应变)是导致管道失效的重要因素。轴向应力作用下,弱匹配环焊接头引入的过量塑性变形将导致焊缝处强度破坏或脆化失效。为了探究服役后的X80高钢级管道及环焊缝的微小轴向塑性变形,研究尝试使用电子... X80油气管道服役过程中的轴向应力(或应变)是导致管道失效的重要因素。轴向应力作用下,弱匹配环焊接头引入的过量塑性变形将导致焊缝处强度破坏或脆化失效。为了探究服役后的X80高钢级管道及环焊缝的微小轴向塑性变形,研究尝试使用电子背散射衍射技术(EBSD)对管线钢进行残余塑性应变进行表征。结果表明:以X80管线钢单轴拉伸和四点弯曲样品为试验对象,筛选并验证了X80母材的核平均取向差(KAM)与微小应变呈线性正相关;利用EBSD分析沿壁厚方向的环焊缝细晶区KAM分布情况,发现靠近盖面焊和打底焊处的KAM与塑性应变有较好的对应关系;在对脆性失效环焊缝细晶区的分析中发现,沿壁厚方向的KAM显著高于同位置的未服役环焊缝,该结果证实了X80环焊缝在脆性断裂前曾经历了一定量的塑性变形,有研究表明这种塑性变形的累积对环焊缝的韧性将造成不利影响。 展开更多
关键词 X80管线钢 环焊缝 塑性变形 电子背散射衍射技术 核平均取向差
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基于多尺度特征的管道环焊缝定位方法研究
18
作者 赵东升 杨理践 +2 位作者 耿浩 郑福印 田野 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期118-129,共12页
环焊缝是管道检测数据分析的重要参照物,可用于修正里程轮的累积误差,因此,标定环焊缝是管道漏磁内检测数据分析的必要环节。本文结合漏磁数据的特征和环焊缝在管壁上的空间分布特征,提出一种具有多尺度感受野的轻量化卷积神经网络模型... 环焊缝是管道检测数据分析的重要参照物,可用于修正里程轮的累积误差,因此,标定环焊缝是管道漏磁内检测数据分析的必要环节。本文结合漏磁数据的特征和环焊缝在管壁上的空间分布特征,提出一种具有多尺度感受野的轻量化卷积神经网络模型。模型利用具有单传感器感受野的轴向一维卷积和具有周向全局感受野的周向环形卷积,使得环焊缝特征得到了有效提取。借鉴标签平滑的思想,对样本标签进行了增广设计。此外,对损失函数、激活函数也进行了优化设计,最终实现对环焊缝的智能定位。最后,从多种管径的在役管道检测数据中收集了5676个样本,对模型进行了训练和评估。实验结果显示,模型具有较好收敛稳定性,在测试集上的精度达到了93.90%,召回率达到了94.79%。此外,利用未参与模型训练的Φ610管道漏磁内检测数据,对模型进行了应用测试,模型同样表现出了较好的鲁棒性,其F1值达到了0.93,说明模型具有较好的泛化能力,具备一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 管道环焊缝 多尺度 卷积神经网络 智能定位
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超声冲击处理改善X80管线钢环焊缝接头疲劳性能研究
19
作者 张艳芳 王东坡 董磊磊 《装备环境工程》 CAS 2023年第6期92-97,共6页
目的验证超声冲击处理(UIT)对X80钢管环缝焊接接头疲劳性能的延寿效果。方法分别开展X80管线钢GMAW自动焊环缝超声冲击前后的疲劳试验,根据国际焊接学会(IIW)的规范处理试验数据,并对结果进行对比。结果稳定地控制管道内壁焊根区域的显... 目的验证超声冲击处理(UIT)对X80钢管环缝焊接接头疲劳性能的延寿效果。方法分别开展X80管线钢GMAW自动焊环缝超声冲击前后的疲劳试验,根据国际焊接学会(IIW)的规范处理试验数据,并对结果进行对比。结果稳定地控制管道内壁焊根区域的显微未熔合等焊接缺陷,是保证X80管线钢环焊缝具有优异抗疲劳性能的关键延寿途径之一。采用最大应力固定为屈服强度+全厚度小尺寸试件的焊接接头疲劳试验方法能够替代足尺寸或全尺寸焊接结构疲劳试验,也适用于评价超声冲击处理焊接接头的疲劳性能。在严格控制错边量的前提下,X80管线钢GMAW环缝可以达到BS7608 D级设计曲线要求。结论超声冲击处理可以显著提高X80管线钢环缝接头的疲劳性能,大约延长疲劳寿命4~10倍左右。 展开更多
关键词 X80管线钢 超声冲击处理 疲劳寿命 环焊缝接头 残余应力 疲劳试验 S-N曲线
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弯曲载荷作用下含错边缺陷管道环焊缝应力计算 被引量：2
20
作者 田野 邹斌 +3 位作者 陈翠翠 丁融 李坤 白强 《压力容器》 北大核心 2023年第1期61-67,共7页
滑坡等地质灾害引起的弯曲载荷是导致环焊缝失效的重要因素,管道环焊缝焊接过程中的错边缺陷,容易形成局部应力集中,除设计压力外,环焊缝还能承受的弯曲载荷已成为管道完整性管理中的重点和难点。基于有限元分析数据提出了一种针对弯曲... 滑坡等地质灾害引起的弯曲载荷是导致环焊缝失效的重要因素,管道环焊缝焊接过程中的错边缺陷,容易形成局部应力集中,除设计压力外,环焊缝还能承受的弯曲载荷已成为管道完整性管理中的重点和难点。基于有限元分析数据提出了一种针对弯曲载荷作用下含错边缺陷环焊缝的应力计算方法。首先,给出了管道承受均匀内压和弯曲载荷的近似解析计算公式;然后,针对无错边和含错边缺陷的环焊缝开展有限元计算,采用子模型方法兼顾了大跨度模型的计算效率和环焊缝的计算精度;最后,基于有限元分析数据对经典解析公式进行修正,得到管道环焊缝单点应力的计算公式。经验证,该方法与有限元结果相差1%以内,可适用于弯曲载荷作用下的环焊缝应力计算,是一种可用于工程强度快速评估的精确分析方法。 展开更多
关键词 油气管道 环焊缝 弯曲载荷 应力计算
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