靜水壓試驗(yàn)對(duì)螺旋焊管質(zhì)量影響的研究.pdf

1、螺旋焊管靜水壓試驗(yàn)是通過(guò)向試驗(yàn)鋼管內(nèi)充水、加壓、保壓等過(guò)程來(lái)檢測(cè)鋼管在規(guī)定壓力是否滿足設(shè)計(jì)要求，是最直觀、最接近鋼管實(shí)際使用情況的一種檢測(cè)手段。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中明確要求每根螺旋焊管均需進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)，主要檢驗(yàn)在規(guī)定等級(jí)壓力下焊縫或管體不破損、不滲漏。靜水壓試驗(yàn)在檢驗(yàn)鋼管本身質(zhì)量的同時(shí)，試驗(yàn)鋼管在靜水壓力載荷及本身存在的殘余應(yīng)力疊加作用下會(huì)出現(xiàn)一定的彈塑性變形，進(jìn)而影響到鋼管外形尺寸、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力的分布。這三方面的質(zhì)量情況與管線運(yùn)行安全有

2、著密不可分的關(guān)系，因此研究靜水壓試驗(yàn)對(duì)螺旋焊管外形尺寸、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力分布的影響具有重要意義。
　　本文介紹了靜水壓試驗(yàn)的工作流程，以及主要的管線標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)靜水壓試驗(yàn)壓力的要求。研究分析了靜水壓試驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)壓力0.90SMYS下螺旋焊管形狀尺寸、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力三個(gè)方面質(zhì)量的變化情況。分析了采用更高的試驗(yàn)壓力0.95SMYS時(shí)壓力對(duì)鋼管的質(zhì)量影響。
　　在鋼管的形狀尺寸方面，本文根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了靜水壓試驗(yàn)前后鋼

3、管直徑及橢圓度的變化情況，得出了在靜水壓試驗(yàn)后鋼管長(zhǎng)度方向上的直徑分布及橢圓度的分布規(guī)律。根據(jù)不同徑厚比鋼管0.95SMYS壓力試驗(yàn)后的變形量散點(diǎn)分布回歸出鋼管周長(zhǎng)變形量與徑厚比的關(guān)系式。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，計(jì)算值與實(shí)際值誤差為6.7％，可作為工程應(yīng)用的參考。
　　在鋼管的機(jī)械性能方面，本文詳細(xì)研究了制管過(guò)程中鋼管管體的應(yīng)力—應(yīng)變過(guò)程，發(fā)現(xiàn)鋼管在靜水壓試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生微量塑性變形，在包申格正向效應(yīng)及形變強(qiáng)化的作用下，鋼管管體屈服強(qiáng)度會(huì)有一定

4、的提升。為驗(yàn)證該結(jié)論，本文進(jìn)行了一定數(shù)量的試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，屈服強(qiáng)度有了6％～8％的提高。在驗(yàn)證強(qiáng)度變化的同時(shí)，對(duì)靜水壓試驗(yàn)前后的管體韌性也進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，靜水壓試驗(yàn)對(duì)螺旋焊管管體韌性無(wú)明顯影響。
　　在鋼管殘余應(yīng)力方面，本文分析了鋼管殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理，并介紹了工程上應(yīng)用的殘余應(yīng)力測(cè)量方法;理論研究了靜水壓試驗(yàn)對(duì)鋼管殘余應(yīng)力分布的影響，發(fā)現(xiàn)，闡明了靜水壓試驗(yàn)對(duì)鋼管殘余應(yīng)力分布的影響機(jī)理:靜水壓試驗(yàn)過(guò)程中鋼管管體組織內(nèi)