管線鋼畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述-展示頁(yè)
2025-01-22 16:33本頁(yè)面
【正文】 年給石油天然氣產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失，隨著我國(guó)油氣管道建設(shè)的不斷增加，研究如何解決管道應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題十分必要。4 海底管線用鋼海洋環(huán)境下的管道運(yùn)輸要求管線鋼同時(shí)具有高的橫向和縱向強(qiáng)度。3 抗H2S管線鋼在酸性環(huán)境中管線鋼容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSCC）、內(nèi)部氫致裂紋（HIC）等破壞。對(duì)管線鋼的縱向性能提出了更高的要求。2 抗大應(yīng)變管線鋼在一些地震多發(fā)和高寒地區(qū)，管線鋼極易發(fā)生塑性變形。X100鋼的成分特點(diǎn)為低碳、高錳，同時(shí)含有一定量的鈮，具有較高的強(qiáng)度、韌性和良好的焊接性。1 超高強(qiáng)度管線鋼目前的超高強(qiáng)度鋼主要包括X100和X120鋼。TMCP、HTP、HOP等技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了高等級(jí)管線鋼的發(fā)展。較低的含碳量降低了淬硬性，從而抑制了冷裂紋的產(chǎn)生。3 易焊管線鋼易焊管線鋼具有優(yōu)良的焊接性，可分為焊接無(wú)裂紋鋼和焊接高熱輸入鋼。超細(xì)晶粒鋼的有效晶粒尺寸為1~3μm，具有較強(qiáng)的強(qiáng)韌性。針狀鐵素體鋼出現(xiàn)于70年代，%，主要成分為CMnNbMo，其組織為針狀鐵素體，具有較高的屈服強(qiáng)度和抗裂紋擴(kuò)展性能。其發(fā)展方向主要有高強(qiáng)度、高韌性管線鋼、超純凈管線鋼、易焊管線鋼和高抗蝕管線鋼[1]。隨著鋼鐵冶金技術(shù)的進(jìn)步，微合金成分設(shè)計(jì)、純凈鋼冶煉技術(shù)以及TMCP軋制技術(shù)使得高性能管線鋼的快速發(fā)展成為可能[2]。隨著海上油氣田、極地油氣田等腐蝕環(huán)境油氣田的開(kāi)發(fā)，對(duì)管線鋼的強(qiáng)疲勞性能、韌性、耐蝕性能、抗斷裂性能、焊接性能和強(qiáng)度等性能提出了更高的要求。實(shí)際超聲表面滾壓加工設(shè)備費(fèi)用較高，測(cè)試殘余應(yīng)力方法和步驟也較為繁雜，而通過(guò)有限元數(shù)值模擬分析研究殘余應(yīng)力被證明是行之有效的方法，因此采用商業(yè)軟件ABAQUS進(jìn)一步對(duì)USRP過(guò)程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬是一種更為實(shí)用有效的辦法。導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的最主要因素是材料表面殘余拉應(yīng)力，而超聲波表面滾壓加工（USRP）作為國(guó)內(nèi)新興技術(shù)能夠極大程度的消除表面殘余拉應(yīng)力，并在材料表面引入殘余壓應(yīng)力層。近年油氣勘探越來(lái)越深入到環(huán)境氣候惡劣的沙漠及海洋地區(qū)，對(duì)管線鋼的性能提出了更高的要求，并因此開(kāi)發(fā)了一系列具有抗大應(yīng)變性能的高等級(jí)管線鋼。中國(guó)石油大學(xué)（華東）本科學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告及文獻(xiàn)總結(jié)文獻(xiàn)綜述管道運(yùn)輸對(duì)于促進(jìn)石油天然氣行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。而發(fā)展具有高強(qiáng)度、較高耐蝕性、良好焊接性的管線鋼是管道運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)。然而伴隨著管線鋼的大量應(yīng)用，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）問(wèn)題日益凸顯，每年給石油天然氣行業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此針對(duì)超聲表面滾壓加工（USRP）對(duì)于管線鋼殘余應(yīng)力影響的研究就十分必要。一、 管線鋼的發(fā)展情況 管線鋼發(fā)展趨勢(shì)二十一世紀(jì)石油天然氣工業(yè)飛速發(fā)展，管線鋼的需求量急劇增加，預(yù)計(jì)未來(lái)10到15年，我國(guó)共需各類(lèi)油氣輸送干線用鋼管約1000104t[3]。管線鋼的發(fā)展在國(guó)際上正引起越來(lái)越多的重視。如今管線鋼的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程均采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。1 高強(qiáng)度、高韌性管線鋼主要包括針狀鐵素體鋼、超低碳貝氏體鋼和超細(xì)晶粒鋼。超低碳貝氏體鋼主要成分為CMnNbMoBTi，組織為完全貝氏體，具有優(yōu)良的低溫韌性和焊接性，屈服強(qiáng)度可達(dá)700~800MPa。2 超純凈管線鋼超純凈管線鋼含有較少的非金屬夾雜物，S、P等雜質(zhì)含量遠(yuǎn)低于其他鋼種，避免了層狀撕裂、氫致開(kāi)裂、熱裂紋等缺陷的產(chǎn)生。%，%。4 高抗蝕管線鋼高抗蝕管線鋼具有較強(qiáng)的抗應(yīng)力腐蝕和抗氫致裂紋的能力 高等級(jí)管線鋼發(fā)展?fàn)顩r 為降低管線工程的建設(shè)成本，滿足特殊環(huán)境下管線運(yùn)輸?shù)囊?，各?guó)開(kāi)始針對(duì)高等級(jí)管線鋼進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。目前的高等級(jí)管線鋼種類(lèi)主要包括超高強(qiáng)度管線
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