管線鋼畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述-在線瀏覽
2025-08-10 02:05本頁面
【正文】 管線鋼、抗 H2S 管線鋼和海底管線用鋼 [2]。通過提高鋼的強(qiáng)度可以顯著降低鋼管的壁厚，從而降低運(yùn)輸費(fèi)用，極大節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。 X120 管線鋼的成分在低碳的同時還加入了硼，采用 TMCP 鋼，通過 IDQ（軋制后淬火）獲得，具有高強(qiáng)度的同時還具有高韌性?；诖藛栴}，提出了新的設(shè)計管線鋼概念“應(yīng)變設(shè)計法” 。 APIX65~X100抗應(yīng)變 管線鋼 采用了 HOP（在線熱處理工藝）技術(shù)代替了傳統(tǒng) TMCP 技術(shù)， 其 顯微組織是鐵素體和貝氏體雙相顯微組織 ， 該組織具有較低的屈強(qiáng)比，從而提高了應(yīng)變硬化性能?？?H2S 管線鋼具有較高的純凈度，夾雜物含量低 ，其顯微組織為鐵素體和貝氏體，中 國石油大學(xué)（華東）本科 學(xué)位論文開題報告 及 文獻(xiàn)總結(jié) 3 因此具有較好的抗 HIC 性能 和高韌性。其中常用鋼種為X65 鋼級壁厚管線鋼，采用低碳設(shè)計，具有高強(qiáng)度和高 韌性。 應(yīng)力腐蝕開裂 形成機(jī)理 應(yīng)力腐蝕開裂（ SCC）是指 特定 的 材料 在 拉應(yīng)力和一定的 腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生的低應(yīng)力脆性開裂現(xiàn)象 。 應(yīng)力腐蝕開裂形成機(jī)理一般認(rèn)為是陽極溶解和 氫脆 。 氫脆機(jī)理是在氫環(huán)境中 ,金屬表面 聚集氫形成 原子氫吸附膜。氫原子聚集在金屬晶粒的周圍 ， 形成氣泡 ， 使得金屬內(nèi)部壓力不斷增大，導(dǎo)致 晶體間的鍵斷裂。 影響管線 鋼 應(yīng)力腐蝕開裂的因素 影響管線鋼應(yīng)力腐蝕開裂的 三 個主要因素如下： 1 材料因素 研究表明不同直徑、厚度的管線鋼均能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂 （ SCC） 。晶界碳化物偏析 使 得 晶界成分與晶內(nèi)成分 差異 增大，晶界區(qū)電位低 ， 晶粒內(nèi)部則作為陽極 ， 導(dǎo)致 強(qiáng)烈的沿晶腐蝕。 由于管線鋼存在焊縫，焊縫附近的應(yīng)力集中情況較母材更為嚴(yán)重，對應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性較大，易于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂 [4]。 管線鋼中的應(yīng)力 種類 按方向 可分為 軸向應(yīng)力和徑向應(yīng)力。 管線鋼中應(yīng)力波動來源于內(nèi)部運(yùn)行壓力，由于管線 內(nèi)壓循環(huán)波動，導(dǎo)致管線鋼徑向應(yīng)力連續(xù)波動。 不同地區(qū) 的應(yīng)力波動情況差異較大 。 不同環(huán)境下應(yīng)力大小也存在較大差異。研究表明，應(yīng)變速率會隨著時間的增加而降低 。 3 環(huán)境因素 管線鋼的環(huán)境條件受多種因素的影響，主要 包括 涂層材料、 土壤、溫度和 PH 值等 。 近中性 pHSCC 主要在聚乙烯帶涂層下發(fā)現(xiàn) ，但 迄今還沒有在熔融結(jié)合環(huán)氧涂層和擠壓聚乙烯涂層下發(fā)現(xiàn) 。 土壤類型對 SCC 的影響相對較弱 。 管道表面的溫度 對于 高 pHSCC 裂紋擴(kuò)展 影響較大， 而 近中性 pHSCC 對溫度 敏感度較小 [5]。 各種消除和引入殘余應(yīng)力的工藝 技術(shù) 也都是 在此研究的基礎(chǔ)上展開。在低周疲勞強(qiáng)度下的殘余應(yīng)力會大幅松弛，因此不會對材料疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生很大影響。然而平均應(yīng)力與實際殘余應(yīng)力存在較大差異，主要原因是 殘余應(yīng)力會發(fā)生衰減而平均應(yīng)力卻是定值。但也有研究表明承受軸向載荷條件下，材料表面也會產(chǎn)生疲勞裂紋。 在中 國石油大學(xué)（華東）本科 學(xué)位論文開題報告 及 文獻(xiàn)總結(jié) 5 工件缺口部位應(yīng)力集中情況嚴(yán)重，易于引發(fā)疲勞裂紋 。 殘余應(yīng)力對應(yīng)力腐蝕開裂的影響 應(yīng)力腐蝕開裂 （ SCC）產(chǎn)生的必要條件之一 是工件中存在殘余拉應(yīng)力， 試件在腐蝕介質(zhì)中拉伸后的應(yīng)力壽命曲線表明，拉應(yīng)力越大越易于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。 也有研究表明殘余壓應(yīng)力同樣會導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂，但其裂紋擴(kuò)展速率相對于拉應(yīng)力而言非常緩慢，幾乎可以忽略不計。 四、 超生加工技術(shù)研究現(xiàn)狀 隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種 硬質(zhì)合金、陶瓷、復(fù)合材料等 新型材料 。超聲加工技術(shù)作為一種新興技術(shù) 不僅可以加工高硬度 金屬 材料 還可以加工脆性大的 陶瓷、玻璃等 非金屬材料。 超聲加工 技術(shù)具有 高精度、 切削力小、加工過程產(chǎn)熱量低和 工件表面 質(zhì)量高 等特點。 超聲加工系統(tǒng)主要由 超聲波發(fā)生器、換能器（主要為壓電陶瓷換能器）、變幅桿和 加工 工具 等構(gòu)成。 目前 的 發(fā)展方向方面要是超聲振動切削機(jī)理研究（對超聲振動 切削過程的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模是我國超聲振動技術(shù)研究的重要內(nèi)容）、相關(guān)高效實 用設(shè)備的開發(fā)研制、旋轉(zhuǎn)超生加工、超聲復(fù)合加工技術(shù)、微細(xì)超
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