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中石油研究X80鋼級(jí)1422mm大口徑管道斷裂控制技術(shù)

隨著鋼級(jí)、輸送壓力、管徑及設(shè)計(jì)系數(shù)的不斷提高，管道的延性斷裂成為了斷裂的主要方式，已經(jīng)嚴(yán)重威脅管道安全并成為制約高鋼級(jí)焊管廣泛應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題，止裂控制便成為了研究的重點(diǎn)。中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院的專家對(duì)就BTC的方法原理、存在的問(wèn)題及中俄東線外徑為1422mm的X80鋼管道止裂韌性確定方法進(jìn)行了深入分析。

通常采用Battelle 雙曲線方法（BTC）對(duì)輸氣管道的止裂韌性進(jìn)行預(yù)測(cè)。BTC方法的原理是通過(guò)比較材料阻力曲線（J曲線）和氣體減壓波曲線來(lái)確定止裂韌性?；贐TC模型的主要修正方法有四種：Leis修正、Eiber修正、Wilkowski修正和線性修正。在中俄東線進(jìn)行止裂韌性計(jì)算時(shí)選取12MPa和0℃作為計(jì)算參數(shù)。圖1為中俄東線BTC計(jì)算結(jié)果，計(jì)算中采用BWRS狀態(tài)方程進(jìn)行減壓波計(jì)算?？梢?jiàn)中俄東線氣質(zhì)組分存在明顯的減壓波平臺(tái)，止裂韌性CVN能量計(jì)算值為167.97J，由于BTC計(jì)算值超過(guò)100J。因此必須進(jìn)行修正。

圖1 中俄東線BTC 計(jì)算結(jié)果圖

經(jīng)不同方法修正后得到的止裂韌性結(jié)果為：BTC預(yù)測(cè)值為167.97J；1.46倍修正值為245J；Leis-2修正值為250J ；Eiber修正值為251J ；Wilkowski修正值為286J。其中Leis-2、Eiber和1.46倍修正的結(jié)果基本一致?？紤]到1.46倍修正可以較好地將全尺寸爆破試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的裂紋擴(kuò)展點(diǎn)和止裂點(diǎn)分開(kāi)，進(jìn)而最終將止裂韌性指標(biāo)確定為245J，此指標(biāo)為單根止裂韌性指標(biāo)。

孟芳芳 編輯自《天然氣工業(yè)》2016年6期

《X80鋼級(jí)1422mm大口徑管道斷裂控制技術(shù)》原作者霍春勇等