1 概述

城市燃?xì)怃撡|(zhì)管道焊接接頭多，焊接過程會(huì)在焊接接頭及熱影響區(qū)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，加之城市燃?xì)夤芫W(wǎng)所處環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致焊接接頭成為燃?xì)夤芫W(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。因此焊接殘余應(yīng)力的分析及檢測(cè)對(duì)于燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行及指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)焊接施工十分必要。

2 燃?xì)怃撡|(zhì)管道管材特點(diǎn)及焊接工藝

以北京市為例，目前北京燃?xì)庖呀ǔ射撡|(zhì)燃?xì)夤艿澜?×10

km，其中，中低壓管道逾1.8×10

km，中低壓管道材質(zhì)主要為Q235B和20

鋼，管徑小，多位于城區(qū)人口密集區(qū)。次高壓及以上管道近2 000 km，材質(zhì)主要為L245M、L290M、L360M、L485M。根據(jù)GB/T 8163—2018《輸送流體用無縫鋼管》、GB/T 9711—2017《石油天然氣工業(yè) 管線輸送系統(tǒng)用鋼管》，基于城市燃?xì)夤懿奶攸c(diǎn)，對(duì)于中低壓管道及L245M、L290M、L360M等低鋼級(jí)管材，主要采用氬弧焊焊接工藝；對(duì)于L485M這類高鋼級(jí)管材，采用半自動(dòng)或全自動(dòng)焊焊接工藝。

3 焊接殘余應(yīng)力對(duì)城市燃?xì)夤艿赖挠绊?/h2>

城市燃?xì)夤艿拦軓叫　澒茌^多，以中低強(qiáng)度鋼為主，焊接殘余應(yīng)力疊加外部載荷、土壤約束力等易在焊縫位置形成應(yīng)力集中，在土壤或外部載荷的長期擾動(dòng)下產(chǎn)生開裂，這種焊縫開裂的發(fā)生通常需要較長的時(shí)間，且大部分發(fā)生在埋深較淺或下方有地鐵經(jīng)過的管道上，主要發(fā)生在冬季。

帶氣作業(yè)搶修受施工期、施工條件等限制，特別是冬季施工，焊縫因熱脹冷縮產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力較大，且冬季溫度較低，一旦達(dá)到管材的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，疊加地質(zhì)沉降等外部載荷，易造成焊縫脆性開裂，焊縫開裂是燃?xì)夤艿烂媾R的重大風(fēng)險(xiǎn)因素之一。此外，城市燃?xì)夤艿劳獠扛g環(huán)境復(fù)雜，腐蝕環(huán)境與焊接殘余應(yīng)力共同作用會(huì)降低焊縫的抗腐蝕能力，易在焊縫處或熱影響區(qū)發(fā)生腐蝕失效。

4 焊接殘余應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)比較

現(xiàn)有的焊接殘余應(yīng)力檢測(cè)方法，按照其對(duì)被測(cè)構(gòu)件的損傷程度分為有損檢測(cè)法和無損檢測(cè)法。無損檢測(cè)法采用物理方法，檢測(cè)過程不對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生損傷。有損檢測(cè)法是采用機(jī)械加工的手段，對(duì)被測(cè)構(gòu)件進(jìn)行部分解剖或完全剝離使被測(cè)構(gòu)件上的殘余應(yīng)力部分釋放或完全釋放，利用電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)出殘余應(yīng)力。盲孔法、壓痕法為有損檢測(cè)法，X射線法

、磁性法

、超聲波檢測(cè)法為無損檢測(cè)法，但需要對(duì)被測(cè)構(gòu)件表面進(jìn)行打磨。

① 盲孔法

一般是民營資本通過租賃、出讓、置換等方式將有一定規(guī)模、比較成片的閑置農(nóng)宅轉(zhuǎn)換成旅游企業(yè)的經(jīng)營資產(chǎn)，旅游企業(yè)擁有閑置宅的使用權(quán)和經(jīng)營權(quán)。

③ X射線法

超聲波法是基于聲彈性效應(yīng)，通過測(cè)定聲波的傳播速度，反映內(nèi)部和表面殘余應(yīng)力。檢測(cè)速度快、成本較低，便攜式易操作。對(duì)環(huán)境要求苛刻，需要打磨被測(cè)構(gòu)件表面，測(cè)試精度較低。檢測(cè)可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32073—2015《無損檢測(cè) 殘余應(yīng)力超聲臨界折射縱波檢測(cè)方法》。

① 長輸管道應(yīng)用

壓痕法通過疊加附加應(yīng)力場(chǎng)，根據(jù)疊加附加應(yīng)力場(chǎng)引起的應(yīng)變疊加增量計(jì)算原始?xì)堄鄳?yīng)力。操作簡單，適用范圍廣，對(duì)構(gòu)件表面損傷較小，不僅能測(cè)殘余應(yīng)力，也可測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度、屈服強(qiáng)度，但是需要對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正。檢測(cè)可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24179—2009《金屬材料 殘余應(yīng)力測(cè)定 壓痕應(yīng)變法》。

盲孔法是在構(gòu)件的表面鉆孔，造成周圍材料的彈性應(yīng)變釋放，通過應(yīng)變片將應(yīng)力釋放量測(cè)出，并通過計(jì)算得出該部位的殘余應(yīng)力大小和方向。成本較低，操作簡單，設(shè)備便于攜帶，測(cè)量精度較高。盲孔法僅能測(cè)量表面殘余應(yīng)力，無法測(cè)量材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力。對(duì)被測(cè)構(gòu)件產(chǎn)生微損傷。檢測(cè)可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31310—2014《金屬材料 殘余應(yīng)力測(cè)定 鉆孔應(yīng)變法》。

（3）實(shí)驗(yàn)只能從宏觀的層面呈現(xiàn)酸雨對(duì)植物的影響，而且與本地酸雨的情況沒有太大的聯(lián)系。大部分學(xué)生缺乏對(duì)酸雨的直觀認(rèn)識(shí)和感受，認(rèn)為桂林山清水秀，無大型廠礦，不會(huì)降酸雨。他們沒興趣，且認(rèn)為沒必要完成相關(guān)實(shí)踐與探究活動(dòng)。

X射線法

是通過測(cè)量衍射角變化量，計(jì)算得到晶格間距變化量，再根據(jù)胡克定律和彈性力學(xué)原理計(jì)算殘余應(yīng)力。測(cè)量過程方便快捷，對(duì)于碳鋼等成分簡單材料測(cè)量精度較高。僅能測(cè)量表面殘余應(yīng)力且受測(cè)試表面狀態(tài)影響大，應(yīng)力檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜，有一定的輻射。檢測(cè)可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7704—2017《無損檢測(cè) X射線應(yīng)力測(cè)定方法》。

④ 磁性法

磁性法

是基于鐵磁性材料的磁致伸縮效應(yīng)，通過傳感器掃查被檢測(cè)件表面磁場(chǎng)來獲得磁場(chǎng)分量的變化，計(jì)算得到應(yīng)力。測(cè)量速度快，儀器輕便，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，可測(cè)量構(gòu)件近表面殘余應(yīng)力。僅能測(cè)量鐵磁性材料，探頭與被測(cè)表面要很好接觸，表面凸凹不平對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響。達(dá)到磁飽和后，會(huì)產(chǎn)生剩磁。檢測(cè)可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26641—2011《無損檢測(cè) 磁記憶檢測(cè) 總則》。

美方語料在構(gòu)建IDC元素時(shí)，大量應(yīng)用指示“特朗普”的名詞詞組及輔助詞項(xiàng)“特朗普政府”“USTR”，突出特朗普及本屆政府推行的政策與往屆政府不同，宣稱其更符合美國人民利益，試圖增強(qiáng)特朗普的聲望，贏得選民支持。因而，“美國人民”“我們”都成為IDC的重要元素，努力構(gòu)建特朗普親民的形象，通過人民的支持獲得其政策的合法性。復(fù)數(shù)名詞“農(nóng)民們”“工人們”“消費(fèi)者們”通過轉(zhuǎn)喻機(jī)制指代美國人民，但將其具體化的話語優(yōu)勢(shì)在于引導(dǎo)民眾相信總統(tǒng)在給予人民真切的人文關(guān)懷。

2.1 兩組患者臨床療效比較 觀察組總有效率高于對(duì)照組[92.31%(60/65)比75.41%(46/61)](χ2 =7.234，P=0.026)，觀察組臨床療效優(yōu)于對(duì)照組(Z=-2.239,P=0.026)，見表1。

⑤ 超聲波法

② 壓痕法

5 檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

由表4可知，針對(duì)R10胎體配方，最高的焊接強(qiáng)度是T304焊料，均值是156 MPa，所以最適用于R10胎體配方的焊接材料是T304焊料。

生活于現(xiàn)代性的社會(huì)中，人不僅在尋求一份個(gè)體的認(rèn)同感，也在追尋一份群體的歸屬感。但在現(xiàn)代性社會(huì)變遷圖景中，伴隨工業(yè)化、現(xiàn)代化、都市化和網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程，集體意識(shí)消弱、群體紐帶斷裂、群體關(guān)系疏離、群體交流淡化等問題的出現(xiàn)導(dǎo)致群體歸屬感失落。而跑步運(yùn)動(dòng)不僅是個(gè)人的獨(dú)處和自省，也是群體的共融和互動(dòng)。正如馬拉松運(yùn)動(dòng)，便是群體狂歡儀式的演繹，消解了群體性孤獨(dú)，在全民表演、平等對(duì)話、顛覆生活的擬態(tài)空間中，生成了共享場(chǎng)景和體驗(yàn)的群體記憶，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了價(jià)值觀念和信仰的統(tǒng)一，從而建構(gòu)了群體認(rèn)同。

中石油采用X射線法、盲孔法、壓痕法、磁性法對(duì)外直徑為1 219 mm的X80新建天然氣管道進(jìn)行包括焊接殘余應(yīng)力、組對(duì)應(yīng)力、土壤約束應(yīng)力在內(nèi)的綜合應(yīng)力測(cè)試

，結(jié)果表明焊縫中心存在較大的拉應(yīng)力，約為400 MPa。綜合對(duì)比分析可知，X射線法受測(cè)量位置、表面質(zhì)量及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等影響較大，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試誤差較大，磁性法、壓痕法可操作性較好，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。此外，也采用盲孔法

、壓痕法對(duì)X80鋼管在無內(nèi)壓、無組對(duì)應(yīng)力、無土壤約束應(yīng)力、僅存在焊接殘余應(yīng)力條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明焊縫中心殘余應(yīng)力較高，平均值約為200 MPa。盲孔法、壓痕法準(zhǔn)確度較高，壓痕法對(duì)管道損傷較小，適用于在役管道殘余應(yīng)力測(cè)試，但需經(jīng)過分析比對(duì)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。路浩等人

采用西安石油大學(xué)自主研制的超聲波法焊接殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)高鋼級(jí)大口徑管材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，結(jié)果表明焊縫中心焊接殘余應(yīng)力最大，約450 MPa，并指出聲彈性的非線性原理的進(jìn)一步發(fā)展是完成工程結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力精確測(cè)量的基礎(chǔ)。

② 城市燃?xì)夤艿缿?yīng)用

宋耀民等人

應(yīng)用X射線法對(duì)北京市天然氣埋地管道中典型Q235B、X65管材，埋地前后在相同位置進(jìn)行焊接殘余應(yīng)力跟蹤檢測(cè)，得出了測(cè)試管段在實(shí)際腐蝕環(huán)境中焊接殘余應(yīng)力變化規(guī)律。兩種管材均為螺旋縫焊管，敷設(shè)過程為環(huán)向?qū)雍附?。研究結(jié)果表明，環(huán)焊縫與螺旋焊縫相交處的應(yīng)力狀況最為復(fù)雜，焊接殘余應(yīng)力最大。2種管材埋地前后焊接殘余應(yīng)力對(duì)比見表1。由表1可知，埋地1 a后，X65和Q235B管材的最大焊接殘余應(yīng)力較埋地前分別下降了46%和37%，相比較而言，Q235B管材最大焊接殘余應(yīng)力降幅較低。

6 在城市燃?xì)夤艿缿?yīng)用的建議

結(jié)合長輸管道焊接殘余應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及對(duì)比結(jié)果，壓痕法和磁性法較適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，X射線法、盲孔法、超聲波法適用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。與長輸管道相比，城市燃?xì)夤艿拦軓叫?、管壁薄，受施工工期限制，?duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，壓痕法對(duì)管道產(chǎn)生輕微損傷，且需要先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，還需對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正，綜合來看磁性法較為適合，但磁性法會(huì)產(chǎn)生剩磁，在檢測(cè)過程中應(yīng)及時(shí)消除剩磁。

對(duì)城市燃?xì)夤艿篮附託堄鄳?yīng)力檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合施工工期、施工條件、作業(yè)場(chǎng)景、管道材質(zhì)、焊接工藝等進(jìn)行綜合考慮，開展檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用研究。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)焊縫檢測(cè)應(yīng)考慮土壤約束應(yīng)力、組對(duì)應(yīng)力及焊接殘余應(yīng)力的綜合應(yīng)力，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試后，如有條件將焊縫切割，在實(shí)驗(yàn)室針對(duì)焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)分析比對(duì)，明確各類管材、不同焊接工藝條件下的焊接殘余應(yīng)力及分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地考慮優(yōu)化焊接工藝和焊接條件，適當(dāng)采用減小或消除殘余應(yīng)力的方法對(duì)焊縫和熱影響區(qū)進(jìn)行處理。

[1] 孟慶元. X射線法殘余應(yīng)力測(cè)試原理研究[J]. 商品與質(zhì)量,2011(2):215.

[2] 李霄,熊慶人,石凱,等. 焊管殘余應(yīng)力研究進(jìn)展及展望[J]. 焊管,2009(7):12-17.

[3] 劉陽,姜為民,王雪莉，等. 中俄東線X80管道連頭焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬[EB/OL]. [2021-06-27]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/13.1093.TE.20200611. 1111.002.html.

[4] 熊慶人,徐婷,馬小芳. X80大口徑厚壁螺旋焊管殘余應(yīng)力測(cè)試分析[J]. 石油管材與儀器,2018(5):43-46.

[5] 路浩,邢立偉,邢敬偉. 超聲波法焊接殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)[J]. 焊管,2019(8):50-55.

[6] 宋耀民,張亦良,趙爾冰. 燃?xì)夤艿缆竦厍昂蠛附託堄鄳?yīng)力變化規(guī)律研究[J]. 電焊機(jī),2015(3):58-63.