輸油（氣）管道焊接區(qū)組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對石油和天然氣的需求量飛速增長，最近幾年石油需求量平均每年增長12﹪。預(yù)計到2020年我國石油年消耗量將突破4億噸，屆時年消耗石油量的60﹪將依靠進口。 管道運輸是石油、天然氣的長距離輸送的途徑之一，與其它運輸方式相比，不僅運輸量大，安全性高，且投資少，成本低，目前世界的油氣管線總長已達2.7×106公里。俄羅斯、美國等西方國家已成為管道運輸?shù)拇髧?，我國的油氣管線發(fā)展相對滯后一些。但是舉世矚目的西氣東

2、輸工程開啟了我國管道建設(shè)的新篇章。 隨著管道運輸?shù)目焖侔l(fā)展，其安全性受到愈來愈大的關(guān)注，因為地質(zhì)條件、環(huán)境變化以及油氣中有害雜質(zhì)腐蝕等因素均會對運行中的管道造成各種損傷，降低其使用壽命，甚至造成重大的災(zāi)難性事故。 本研究源自西氣東輸工程項目，選用了西氣東輸管線材料X70鋼為研究對象，對典型的φ711，φ219和φ159三種規(guī)格的管道焊接區(qū)進行了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)行為的研究，建立焊接工藝參數(shù)-組織結(jié)構(gòu)/殘余應(yīng)力-疲勞裂紋

3、擴展的關(guān)系。 用金相顯微鏡，掃描電鏡，定量金相圖像采集系統(tǒng)觀察分析了母材、焊縫和熱影響區(qū)的組織結(jié)構(gòu)，并用X射線應(yīng)力儀進行了焊接殘余應(yīng)力測試，在MTS高頻疲勞試驗機上對不同焊縫進行了疲勞裂紋擴展速率的試驗研究。結(jié)果表明，(1)不同的焊接工藝參數(shù)對焊縫和熱影響區(qū)的組織均一性有較大影響。因為熱輸入及冷卻條件的差異會使焊縫中形成粗大的塊狀鐵素體；(2)φ711管和φ219管焊縫的疲勞裂紋擴展符合Paris規(guī)律，粗大塊狀鐵素體會引起疲勞過