高屈强比管线钢的安全性分析

合集下载

管线钢屈强比分析与评述

管线钢屈强比分析与评述
GAO il Hu —i n
(colfMa r l c neadE gnen X ’ns l uU i r t, ia 10 5 C i ) Sho o t i i c n n i r g,ia h o nv syX ’n7 06 ,hn ea S e ei y ei a
Ab t a t T i a t l d s u s d f n t n a d r q i me t f r i l ai f ie ie se l a ay e f c o il ai sr c : hs r ce ic s e u ci n e u r i o e n s o ed r t o p l te , n l z d ef t f ed rt y o p n e y o o te i e s a ed f r t n c p ct , ee t a a i n ar i gc p ct . t nr d c d rq ie nsfrp p l e n se l p h p eo mai a a i d f c p ct a d c ryn a a i I i t u e e ur me t o ie i p o y c y y o n s e i l a i i o tn ad , n on e u h tw e h i l ai se c e e ru c r i i s o l e e t l ed rt n s mesa d r s a d p i t d o tta h n t e yed r t i x e d d o n et n,t h ud b — e y o o a v l ae o ie t t s au t d c mb n d wi s e s—sri H V f tr l n t e o g t n r t ,h p eo ma in h r e ig i d xa d h r tan c I eo e i d i ln ai a e s a e d fr t a d n n e n ma a a s o o n

屈强比

屈强比

工程结构用钢屈强比问题的探讨添加日期:9/13/2009 阅读500次工程结构用钢屈强比问题的探讨东涛付俊岩中信微合金化技术中心,专家委员会随着钢的微合金化技术、热机械处理技术(TMCP)、以及新型的低合金高强度钢(微合金化钢)的开发和应用,随着强度的提高, 作为工程结构用钢材的主体微合金化钢的屈强比高于传统的热轧低合金钢和热处理类型的低合金钢是高强度钢发展的必然趋势。

由于国内的钢材使用客户在安全性设计时,明显地趋于保守,钢的高屈强比已成为不安全的同义词。

但是,在国内钢铁业装备得到了普遍的技术改造的基础上,钢的洁净度已大大提高,按微合金化强韧化机制,并采用热机械处理的优化工艺流程生产的新型高强度钢材不断涌现,工程结构设计中对钢的屈强比的认识也应当有所调整,从经济性和安全性两个角度向国际规范靠拢,积极采用较高屈强比并具有高韧性的高强度微合金化钢,以推动我国工程结构设计和制造业发展现代化。

1、屈强比的物理涵义和工程价值钢的抗拉强度,一般称之为强度极限,是普通意义上评价和区分钢材等级的依据。

钢的屈服强度是指在应力不增加的情况下,塑性变形继续增加并可至某个数值,对于脆性材料,几乎极小塑性变形,在达到极限强度后瞬间发生断裂,而对于多数工程结构用的延性材料,则在超过屈服强度后,将出现“缩颈”,而导致承载能力下降,所以更多地把屈服强度作为承载构件的工程设计的主要依据。

钢的屈强比是在屈服强度与抗拉强度之比值,自然把屈强比表征材料均匀变形的能力,由塑性变形至最后断裂过程的形变容量。

在船舶、桥梁、容器、管线、建筑等工程结构设计中,无不重视钢的屈强比这一参数,而且在相应规范中都限定屈强比在某个范围。

表1 各规范对屈强比的要求标准名称或编号对屈强比的规定API Spec 5L X80 扩径管YR≤0.93,其它无要求ISO 3183-2 X42~X52 YR≤0.85,X60~X80 YR≤0.90ISO 3183-3 X42~X52 YR≤0.90,X60~X80 YR≤0.92GB 9711.1 无要求CAN3-Z245.1-M86 无要求TransCanada P-04 YR 无要求,但要求均匀伸长率δb>10Snampragetti Spc/TB-F-700 高于X65 扩径管YR≤0.90,其余YR≤0.85SHELL GROUP L-3-2/3 YR≤0.90PEMEX TSA-001 YR≤0.85DNV 海上钢管安装规范对扩径管YR≤0.90,一般要求YR≤0.85ARCO 4957-ALC-SS-L-1001 YR≤0.90俄75-86 对X65 YR≤0.902在一定的抗拉强度水平下,提高钢的屈服强度,亦即提高钢的屈强比,可增加材料的使用应力,挖掘材料的潜力,以油气输送管线用钢为例,各规范对屈强比有不同的规定,见表1,在0.85~0.92 范围之内。

X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响

X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响

估 图及 拟合 方程 。结 果表 明 : 随着钢 管屈 强 比升 高 , 效评 估 曲线的 截 至 线 ( 大载 荷 比 ) 失 最 降低 ; 、 高 低
屈 强 比钢 管的评估 曲线在载 荷 比大 于某一 临界 值 时发 生分 离, 高屈 强 比钢 管的评 估 曲线处 于低 屈 强 且 比钢 管 的评 估 曲线之 下 ; 高屈 强 比钢 管 的选择 3评估 曲线 比选择 1和选择 2曲线更偏 于安 全 。
2 2矩 01
管 道 技 东
P p l Te h i u iei ne c nq e
设 各
Eq i m e t up n
2 2 0l No 5 .
第 5期
X 0管 线 钢 管 的屈 强 比对 其 失效 评 估 曲线 的 影 响 8
王 海涛 , 李 鹤, 李 洋, 吉玲康 , 呈 帅 , 黄 熊庆人 , 张伟卫
t r e i mo e c n ev t e t a h AC o h ie n n wo frt e h g / t ie h e s r o s ra i h n t e F fc oc s o e a d t i h Y T r i p p . v o h ao
( A )st se tl aifrh a t assm n. ae nu i xa t s na df c r tuhes et, eseic aue F C i h esni s esfy ses etB sdo n— i ni n at e ogns s t pc i r e a b so t e a le o r u t sh i f fl
la ai e c sa c i c lv l e a h o d r to r a he rt a au nd te FAC fhih Y i o 【 /T a i p sbeo t e FAC o o Y g rto pie i lw h flw /T ai i e. rto p p The F AC fc ie o hoc

X70管线钢屈强比控制的实践与分析

X70管线钢屈强比控制的实践与分析

0 前言 随 着石油 、 然气生 产和 消费 的不 断增 长 , 天 管
在 0 9 —0 9 .0 .2之间 。
1 成 分控制
道运 输发 展步 伐 不 断加 快 , 了提 高输 送 管 道 的 为
安 全性 , 降低 能耗 , 对管 线 钢 的强 度 、 性 及焊 接 韧
性 能等 方面提 出 了越来 越 高 的要 求 , 屈 强 比高 低
强度 成 为 中厚 板管线 钢开 发 的热 点 。 在 管线钢 各项 性 能要 求 中 , 强 比一 直 是 用 屈 户技 术条 件里 严格要 求 的一项性 能指 标 。材料 的 屈强 比越低 , 强化 能力 和变形 能 力越 高 , 其 钢管 从
开始 产生 塑 性 变 形 到最 后 断 裂 的 形 变 容 量 就 越
frt adb i t a em j aS o ehge i d— esert el lt.T elt bi t fr e th eren a i r t a r t ̄ fh i r e i ne eh oCl t h y l tni i o s e a l aof t p  ̄ h a a e om da te h i n
s e g .T ey l tni t a f ci l d c d t n h h ed— e s er i c h e e t e r u e . r t i l ao n e vye
Ke ywo ds X7 p p ln te , e d—il e ie r to, nr le r lig,Co t n mUe o ln S r cu e d c ig, tu tr
i h c o n e e au e f s o l g t mp r t r ≤ 4 0 ℃ w l sg i c n l mp o e t e tn i t n t te l t i n i 3 il in f a t i rv h e s e sr gh o se lp ae.b tn t t e yed i y l e f u o h il

钢筋的屈强比

钢筋的屈强比

钢筋的屈强比
钢筋的屈强比钢筋是建筑工程中常用的一种材料,它具有高强度和耐久性的特点。

而钢筋的屈强比则是评估其性能的重要指标。

屈强比是指钢筋在屈服前的最大抗拉强度与屈服强度之比。

通常情况下,钢筋的屈强比在1.10到1.25之间。

这意味着钢筋的最大抗拉强度要比屈服强度高出10%到25%。

这样的设计是为了确保在极限荷载下,钢筋不会过早地屈服。

屈强比的选择对于建筑结构的安全性至关重要。

如果屈强比过小,钢筋容易过早地屈服,导致结构的承载能力降低,甚至发生塌陷的风险。

而如果屈强比过大,钢筋在极限荷载下可能会断裂,同样会导致结构的破坏。

因此,合理选择屈强比是确保建筑结构安全可靠的关键。

在实际工程中,根据不同的设计要求和结构特点,可以选择不同的屈强比。

一般来说,对于重要的建筑工程,屈强比会选择较大的值,以确保结构的安全性。

而对于一些非重要的结构,可以适当选择较小的屈强比,以降低成本。

钢筋的屈强比是评估其性能的重要指标。

合理选择屈强比可以确保建筑结构的安全可靠。

在实际工程中,我们需要根据具体情况进行合理的选择,以达到最佳的设计效果。

高级别管线钢X70的屈强比浅析

高级别管线钢X70的屈强比浅析
导: 苣义
作 者 化 : 水俐 集… 公 - 产 品 研 究 院 ,辽 宁 本溪 1 I 7 0 0 0
化 物 ,起 细 晶强 化 和 析 m强 化 的作 用 , 会 使 屈 强 比
■ 4 2 2 o 1 7 年第2 期
囝 匦
增 高一对Mn 付 l c r 元素进行 渊骼( 见表2 ) ,l = I H 成分调整 ( 质量 分数 .%) :0 . 0 6 ,0 . 0 7 ,0 . 0 8 ,材料的屈强 比分 f 】 订 后实验结 果叮以看… ,随 着Mn  ̄ I : C r 元素 量的提 刖为0 . 9 2 、0 . 9 0 、0 . 8 8 ,} } I 此J i r ,随 着C 量的提 商 ,材料 屈 比从0 . 9 2 下降 为0 . 8 8 一单独 测整c 含毋 高 ,材料 强 比f 蝈 降低
读 不 同厚度的管线8  ̄ 1 X 7 0 力学性能进行分析 ,找 出了其 中影响屈强比的重要 因素 ,对今后指导 高级 别管线
铜的生产具有 重要意 义 提 高管线钢 中c 、Mn 、C r 等元素的含量 ,可增加 固溶强化的作 用,降低屈强
比 ;提 高卷取 温度 ,同时降低进钢 温度与 降低冷却速率 ,使 组织中以针状铁素体为主,还 有少量的先
DO I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 6 8 2 6 . 2 0 1 7 . 0 2 . 1 2



文章介绍 了本钢生产的厚度9 . 5 m m的管线钢X 7 0 屈强比偏高的影响 因素 ,并对化学成分 、轧制工
导 艺 、金 相组织 、强化机理 、钢板厚度及检验方式等影 响屈 强比的 因素进行 了研 究 通过对本铜 生产的

运用数理统计方法分析酒钢管线钢屈强比影响因素

运用数理统计方法分析酒钢管线钢屈强比影响因素

ic dn dut n f h m cl o ps o n rdc o rcs aa i rvm n o l o t nse g eigec nl igajs u met e ia cm oi nadpout npoes t,mpoe et f o dsl i t nt nn . oc i t i d si uo r h t I i w y t i ds eghrt i eov ul r ue , n asr eo eds n hrt l b ce e .T i nt s a ,h y l rn i wlb bi s e cd adp a f l t g i w l i ra d hs h e e t t ao l o y d s t y i e r t a oi n s e
Ke o d :y ed sr n t a o; S r d c o r c d r ; oi ou o t n t e i g c e c l c mp st n; r d c o y W r s il t gh rt C P p o u t n p o e u e s l s l t n sr gh n n ; h m a o o i o p o u t n e i i d i e i i i
考依 据。
关键 词 : 屈强 比;S C P流程 ; 固溶强化 ; 化学 成分 ; 过程工艺参数 中图分类号 :GI5 5 T 1 . 文献标识码 : A
An ls fI fu n ig F co st ed S r n t t fJ S ay i o n e cn a t r o Yil te gh Rai o I CO s l o
Pi ei e S e lb e n fM a he tc lS a itc e h d p ln t e y M a s o t ma ia t t isM t o s

高韧性管线钢市场分析报告

高韧性管线钢市场分析报告

高韧性管线钢市场分析报告1.引言1.1 概述高韧性管线钢是一种具有高强度和良好韧性的钢材,广泛应用于石油、天然气和化工等行业的管道工程中。

随着全球经济的快速发展和能源需求的不断增长,对管道钢材品质的要求也越来越高。

高韧性管线钢能够在恶劣的工作环境下保持稳定的性能,具有很高的抗压和抗裂能力,因此备受市场青睐。

本报告将对高韧性管线钢市场进行深入分析,为相关产业提供参考和指导。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构部分将介绍本报告的组织结构和主要内容安排。

首先将介绍本报告的大纲结构,包括引言、正文和结论三部分,以及各部分的主要内容。

然后将说明每个部分的具体内容和篇章安排,引导读者对本报告的整体框架和内容有一个清晰的了解。

此外,还可以简要介绍每个部分的重点内容和意义,让读者对整个报告的结构和目的有一个清晰的认识,为后续的阅读和理解提供指导。

"1.3 目的"本报告的目的在于深入分析高韧性管线钢市场的现状和发展趋势,从不同角度对高韧性管线钢进行定义、特点和市场现状的分析,旨在为行业内相关企业和投资者提供全面的市场情报和发展建议,帮助它们合理制定市场策略,把握市场机遇,提高竞争力。

通过对市场的分析和展望,为高韧性管线钢行业的发展提供参考和决策支持。

1.4 总结总结通过本报告的分析,我们可以得出以下结论:1. 高韧性管线钢作为一种重要的材料,在能源行业和基础设施建设中发挥着关键作用。

2. 高韧性管线钢具有优异的耐腐蚀性、抗拉伸性和抗压性,适用于各种复杂的工程环境。

3. 目前市场对高韧性管线钢的需求持续增长,随着能源行业的发展和基础设施建设的加快,市场前景广阔。

4. 竞争格局日趋激烈,企业需要不断提升产品质量和技术水平来应对市场挑战。

5. 需要加强行业标准的制定,推动高韧性管线钢产业向高质量、高效益的方向发展。

在未来,高韧性管线钢市场将迎来更多的机遇和挑战,我们需要加强创新,提高产品质量,积极开拓市场,从而实现行业的可持续发展。

高级别管线钢X70的屈强比浅析

高级别管线钢X70的屈强比浅析

高级别管线钢X70的屈强比浅析徐勇;崔洪涛【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P42-45)【作者】徐勇;崔洪涛【作者单位】本钢集团公司产品研究院,辽宁本溪 117000;本钢集团公司产品研究院,辽宁本溪 117000【正文语种】中文文章介绍了本钢生产的厚度9.5 mm的管线钢X70屈强比偏高的影响因素,并对化学成分、轧制工艺、金相组织、强化机理、钢板厚度及检验方式等影响屈强比的因素进行了研究。

通过对本钢生产的不同厚度的管线钢X70力学性能进行分析,找出了其中影响屈强比的重要因素,对今后指导高级别管线钢的生产具有重要意义。

提高管线钢中C、Mn、Cr等元素的含量,可增加固溶强化的作用,降低屈强比;提高卷取温度,同时降低进钢温度与降低冷却速率,使组织中以针状铁素体为主,还有少量的先共析铁素体,可降低管线钢屈强比;降低拉伸实验中的应力速率也可使屈强比降低。

随着石油和天然气等能源的发展,采用高压力和大管径管道来输送石油和天然气是经济与安全的运输方式,这必然对管线钢的性能提出更严格的要求。

如果管线钢的屈服强度Rt0.5和抗拉强度Rm分别提高不同的程度,且Rt0.5增长的较快而抗拉强度Rm增加较慢,那么屈强比Rt0.5/Rm就会升高。

高屈强比的材料应变硬化能力降低,从而使管道抗弯曲变形能力减弱。

屈强比Rt0.5/Rm升高意味着材料的形变强化幅度相对减小,形变强化指数也相应减小,材料的塑性变形能力下降,进而使材料缓和应力集中、松弛裂纹尖端应力和限制裂纹扩展的能力降低。

本文对本钢生产的不同厚度规格的X70管线钢的屈强比进行了统计分析,最终找出影响管线钢屈强比的重要因素是化学成分、轧制工艺、金相组织以及产品厚度规格,对控制高级别管线钢的屈强比具有指导意义。

化学成分高级别管线钢大都采用低C,再添加Mn、Cr、Nb、V、Ti等微合金元素,然后采用TMCP工艺。

主要通过固溶强化、细晶强化和析出强化来提高材料的强度和韧性。

浅谈管线钢的性能要求

浅谈管线钢的性能要求

浅谈管线钢的性能要求作者:崔四芳来源:《科学与财富》2014年第11期摘要:本论文介绍了管线钢的性能要求:高强度、高韧性、良好的焊接性;然后又按管线钢内部的组织对管线钢进行分类分析,使对管线钢的认识更加清晰,为以后管线钢的制造提供了参考。

关键词:管线钢;高强度;高韧性;组织结构;性能要求1. 管线钢的性能高强度。

加大管道直径,增加管道工作压力是提高管道运输效率的有力措施,也是油气管道发展的基本方向。

管径增大和输送压力提高均要求管材有较高的强度。

目前管线钢的强度已由最初的295~360MPa(相当于API标准的X42~X52级管线钢)提高到526~703MPa(相当于X80~X100级管线钢),而现在X120、X130级管线钢也在开发之中。

随着钢等级的提高,屈强比增高,如Alliance管线的X70钢要求σsΠσb≤0.93,实际测定为0.91,我国的“西气东输”用管线钢要求σsΠσb≤0.90。

高屈强比表明钢的应变硬化能力降低,使管线抗侧向弯曲能力降低。

应变硬化能力对于在土质不稳定区、不连续区及地震带铺设的管线钢是很重要的。

高韧性。

随着高寒地带油气田的开发,对输送管的低温韧性要求日益增高。

韧性是管线钢的重要性能之一,它包括冲击韧性和断裂韧性等。

由于韧性的提高受到强度的制约,因此管线钢生产常常采用晶粒细化的强韧化手段,既可以提高强度又能提高韧性,另外,钢中杂质元素和夹杂物对管线钢的韧性具有严重的危害性,因此,降低钢中有害元素含量并进行夹杂物变性处理是提高韧性的有效手段。

焊接性。

钢材良好的可焊性对保证管道的整体性和野外焊接质量也至关重要。

对评价可焊性的指标“碳当量”,各个国家有不同的计算公式和要求。

近年来,美国Amoco公司针对一些管道焊缝撕裂事故,提出了更为严格的控制指标,即碳当量(Ce)与裂纹敏感系数(Pcm)两个指标的合格界限是:Ce≤0.35%(C≥0.12%);Pcm≤0.20%(C抗氢致裂纹和硫化物应力腐蚀断裂氢致裂纹是由腐蚀生成的氢原子进入钢后,聚集在的界面上,沿着碳、锰和磷偏析的异常组织扩展或沿着带状珠光体和铁素体间的相界扩展,当氢原子结合成氢分子,导致在轧制过程中产生裂纹。

管线钢的化学成分和性能分析

管线钢的化学成分和性能分析

管道运输石油和天然气是最经济、最方便、最主要的运输方式之一,随着国内石油和天然气工业的发展,油气管道建设取得了长足的进步。

“西气东输”工程西起新疆轮南,东至上海,全长4000 km,设计输气压力10 MPa,管径最大1016 mm,在国内管道发展史上具有划时代的意义。

“西气东输”工程极大地推动了我国管线钢的发展,为管线钢的发展创造了契机。

目前,我国宝钢、武钢和太钢等企业生产X70级以下管线钢的工艺技术已经成熟,并已形成一定的生产批量,X80级以上管线钢也在研发过程中。

为保障管线的安全可靠性,在提高管线钢强度的同时,还要相应提高其韧性。

管线钢在成分设计上,大体上都是低碳、超低碳的Mn-Nb-V(Ti)系,有的还加入Mo、Ni、Cu等元素。

现代冶金技术可以使钢有极高的纯净度、高的均匀性和超细化晶粒,从而为管线钢的发展创造了条件。

1管线钢的力学性能和工艺性能1.1 强度和韧性由于输气管道输送压力的不断提高,管线钢的强度也由最初的295~360 MPa(相当于API标准的X42~X52级管线钢)提高到526~703 MPa(相当于X80~X100级管线钢)。

西气东输管线对钢材的性能要求见表1[1]。

高强度管线钢的屈强比也是管线钢中的一个重要指标。

屈强比表示材料的塑性变形能力,即材料从屈服到最后断裂过程中材料的强度和变形能力,屈强比越低,钢管从产生始塑性变形起到最后断裂的形变容量越大。

随着输送压力的增高,就需要使用更高强度的钢管,而高强度钢管的屈强都比较高。

在很多管线钢管的技术规范中都对材料的屈强比做了限制,大部分技术要求都把屈强比限制在不大于0.90。

包辛格效应(Bauchinger Effect)是管线钢强度设计时应充分考虑的问题。

实践证明,制成管后总体的包辛格效应表现为钢管的抗拉屈服极限下降,其下降值与钢管的钢材等级、轧制工艺、化学成分、金相组织、制管工艺和制样方法等诸多因素有关,难以准确估计更无法计算。

X120管线钢的主要研发难题

X120管线钢的主要研发难题

在油气田使用的管线钢系列中,X120管线钢由于安全可靠、输送量大,降低成本等优势成为现阶段的发展态势。

X120管线钢将会广泛应用于天然气管道输送行业。

X120钢的典型金相组织为下贝氏体。

它研发中的难点是:1、X120生产技术要求比X65和X80的更高。

在材质设计、炼钢、浇铸、钢板生产和钢管生产(UOE成形和缝焊技术)等方面要进行系统的严格的技术把关。

2、X120必须具有低的屈强比。

屈强比越高,材料的利用率约高,但屈强比的提高,材料在断裂前出现塑性变形的量越小,即塑性储备小,可靠性差,一旦超载易于突然断裂。

3、X120管线钢是大口径高压输送用钢,可以提高输送效率,同时薄壁钢管也可以减少管线建设成本。

但随着壁厚减薄、压力增加,要求有更高的止裂韧性。

因此X120高级管线用钢必须优化止裂韧性与壁厚减薄之间的关系。

4、对于X120高强度管线钢,平板试样由于在压平过程中屈服强度降低,不准确;环扩试验由于费时,成本高,不适合于工业生产用;圆棒试样可以防止Bauschinger效应,但是尺寸太小,不足以代表权尺寸钢管的性能。

其屈服强度的准确测量还需要进一步研究。

5、与普通管线钢相比,X120钢对焊接材料的要求更高,焊接材料除应具有与母材相匹配的强度外还应具备足够的韧性,而焊缝的强度与韧性一般呈反比关系,强度越高,韧性就越低。

因此开发焊接性良好的高强度、高韧性焊接金属用的焊丝和焊剂比较迫切。

6、X120管线钢焊接过程中要同时兼顾焊缝金属的强度和韧性,使得过匹配变小。

对于X120来说,母材金属的可焊性、HAZ的软化、焊缝金属性能等方面需要深入的研究。

基于X120未来天然气输送中的发展前景,研发X120具有较大的经济收益,国内的宝钢等已能开发X120宽厚板,但批量化生产还有难度,仍需要科研人员的进一步的努力工作。

X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响

X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响

X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响王海涛;李鹤;李洋;吉玲康;黄呈帅;熊庆人;张伟卫【摘要】X80及以上级别管线钢管的高屈强比是工程应用中的一个突出问题,失效评估曲线是其安全评定的重要依据.文中通过单轴拉伸和断裂韧性试验建立了高屈强比X80管线钢管的特征失效评估图及拟合方程.结果表明:随着钢管屈强比升高,失效评估曲线的截至线(最大载荷比)降低;高、低屈强比钢管的评估曲线在载荷比大于某一临界值时发生分离,且高屈强比钢管的评估曲线处于低屈强比钢管的评估曲线之下;高屈强比钢管的选择3评估曲线比选择1和选择2曲线更偏于安全.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P6-9)【关键词】X80管线钢;屈强比;失效评估;断裂韧性【作者】王海涛;李鹤;李洋;吉玲康;黄呈帅;熊庆人;张伟卫【作者单位】中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065;中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE8高强度管线钢管是油气输送管线技术发展的重要方向。

X80是目前世界上大规模应用的最高级别管线钢管,其相关问题的研究涉及当前管线的安全运行,同时对更高级别管线钢管X90/X100的研究和应用具有重要意义[1]。

屈强比是管线钢管的重要材料技术指标。

屈强比是屈服强度和抗拉强度的比值,表征材料从屈服到断裂这一过程中所能承受过载的裕度,是为了方便工程应用对材料塑性变形能力和形变硬化能力所做的简化指标[2]。

API SPEC 5L《管线钢管规范》中将X80及以下级别钢管的屈强比都限定在0.93以内[3],但X80钢管实际屈强比要明显高于X70及以下级别钢管,并且高屈强比的问题在X80以上级别管线钢管的应用中会更加突出[4]。

高强度管线钢屈强比参数的一些探讨(精)

高强度管线钢屈强比参数的一些探讨(精)

技术讨论高强度管线钢屈强比参数的一些探讨 3李晓红辛希贤樊玉光(西安石油大学机械工程学院摘要对 X80、 X65、 X60及 X46几种管线钢进行了静载圆棒拉伸试验及理论分析 , 研究了屈强比提高 , 管线钢真实应力、静力韧度和均匀变形容量等的变化特性。

分析和比较了 X80等 4种材料屈强比σs/σb 和真实应力屈强比 S s /Sb 。

X80钢屈强比虽比 X60、 X65高 , 但其静力韧度及均匀变形容量相当 , 表明高强度管线钢屈强比σs/σb 的升高并不意味着其塑性下降。

同时还指出 , X80、 X65、 X60这 3种管线钢的均匀变形容量占静力韧度的百分率也相近 , 3种管线钢的塑性变形更多发生在塑性失稳开始之后。

关键词高强度管线钢屈强比静力韧度引随着钢级提高, σs和抗拉强度σb 均有不同程度提高 , 而σs增长较快 ,屈强比σs/σb 值呈明显升高趋势。

目前 , 国内外各管道规范对这一指标的要求是 :低于X65级板卷σs/σb ≤ 0185, 部分 X65、 X70级及更高级板卷 ,由于σs 增幅较大, σs/σb 放宽到 0190甚至0193[1]。

EPRG (Eur opean Pi peline Research Gr oup 的研究认为 [2]:在钢管承受内压变形至破裂前 , 环向变形存在一个极限值 , 该值随钢管屈强比的增大而减小 ; 还发现 , 临界裂纹长度与屈强比也有关系 , 屈强比越高 , 临界裂纹长度越小。

Gaessler 等人认为保证管线安全的屈强比可以达到 0193。

朱维斗 [3]等人研究了均匀变性容量与变形硬化指数及屈强比之间的理论关系 , 认为屈强比对材料均匀变性容量的影响并非像习惯上认为的那样严重。

可以看出 , 管线钢高屈强比问题仍是学术界和工程界研究的重点和难点问题之一 [1]。

笔者拟在此对 X80管线钢等 4种具有不同屈强比材料 , 通过静载圆棒拉伸试验及理论分析 , 研究屈强比提高 , 管线钢真实应力、静力韧度和均匀变形容量等的变化特性。

屈强比越大越安全还是越小越安全

屈强比越大越安全还是越小越安全

屈强比越大越安全还是越小越安全屈强比越大,那么安全性就会越高一些
屈强比越大,那么安全性就会越高一些,这个时候钢材的可靠性也会比较大。

屈强比指的是钢材材质的拉伸及屈服强度的相互比值。

屈强比比值越大,整体结构零件在可靠性能方面也就会强一些,这意味着在使用时,会将材料适当的节约,能够将重量适当减轻。

而屈强比值较低的时候,就代表材料在塑性方面会比较好一些。

钢筋强屈比和超屈比区别有哪些
1、计算方式不同
钢筋强屈比进行计算时,首先需要把钢筋的屈服强度,以及抗拉强度实际的值先检测出来,接下来拿测试出来的抗拉强度值,去除以屈服强度值,就可以算出来强屈比;钢筋的超屈比计算方式则是指测出钢筋的强度,然后拿实测出来的强度,去除以标准直的屈服强度。

2、性质不同
钢筋强屈比主要的性质指的就是材料的抗震性能;而钢筋的超屈比,主要的性质指的是钢材材质的强度储备。

3、指标作用不同
钢筋的强屈比得出来的结果不能低于1.25,当根据塑性来进行设计的时候,钢筋材质应具备小于或等于1.25的强屈比,这样才能够确保纵向钢筋,在延伸方面是较为充足的,在设计时如果其中一个构件部分发现了塑性铰,那么这个部件的塑性铰就具备充足的耗能能力以及转动能力。

通常强屈比是用来将螺纹钢筋进行检测,而圆钢一般来说不需要进行强屈比检验;超屈比主要是用于将钢筋的材质进行检测,若钢筋的屈服强度是比较高的情况,那么钢筋这种材质就会产生一定的变化。

根据相应的抗震规范,对于一些1~3级抗震等级结构框架的纵向受力钢筋,标准值的屈服强度以及实测值的屈服强度上,两者的相关比值不应超出1.3,这就是超屈比。

2024年高韧性管线钢市场发展现状

2024年高韧性管线钢市场发展现状

高韧性管线钢市场发展现状引言高韧性管线钢是一种具有良好强度和韧性的钢材,广泛应用于石油和天然气输送管线的建设中。

本文将探讨高韧性管线钢市场的发展现状,并对其未来发展趋势进行展望。

高韧性管线钢的定义及特点高韧性管线钢是一种低合金钢,它具有以下特点:1.高强度:高韧性管线钢的强度通常在700MPa以上,能够承受较大压力和荷载。

2.优异的韧性:高韧性管线钢在断裂前能够发生大变形,具有良好的抗冲击能力和抗裂纹扩展性能。

3.良好的焊接性能:高韧性管线钢具有良好的焊接性能,适用于各种焊接工艺。

高韧性管线钢市场现状市场规模目前,全球高韧性管线钢市场规模持续扩大。

据统计,2019年全球高韧性管线钢市场规模达到XXX万吨,预计未来几年市场规模将继续增长。

主要应用领域高韧性管线钢主要应用于石油和天然气输送管线的建设。

随着全球能源需求的增加,石油和天然气输送管线的建设规模不断扩大,对高韧性管线钢的需求也在增加。

主要市场目前,高韧性管线钢市场主要集中在北美、欧洲和亚洲地区。

北美地区是全球高韧性管线钢市场的主要消费地,欧洲和亚洲地区也有不小的市场份额。

主要生产商目前,全球高韧性管线钢市场的主要生产商有:公司A、公司B、公司C等。

这些公司拥有先进的生产设备和技术,并能够生产出高质量的高韧性管线钢产品。

高韧性管线钢市场发展趋势技术创新随着科技的进步,高韧性管线钢的生产技术不断发展,新材料的研发也不断推动着高韧性管线钢市场的发展。

未来,高韧性管线钢的生产工艺将更加精细化,产品性能将进一步提升。

新兴市场潜力随着新兴市场经济的发展,对能源的需求也在增加。

这将推动高韧性管线钢市场在亚洲、拉美等新兴市场的进一步发展。

环保要求的增加随着环保意识的提高,对石油和天然气输送管线的环保要求也在不断提高。

未来,对高韧性管线钢的环保性能要求将越来越高,这对高韧性管线钢生产商提出了新的挑战。

结论高韧性管线钢市场在全球范围内具有较大的发展潜力。

随着全球能源需求的增加和新兴市场的兴起,高韧性管线钢市场将继续保持稳定增长。

强屈比及屈标比对抗震框架结构纵向受力钢筋的意义

强屈比及屈标比对抗震框架结构纵向受力钢筋的意义

强屈比及屈标比对抗震框架结构纵向受力钢筋的意义强屈比和屈标比是对抗震框架结构纵向受力钢筋的两个重要参数,对于提高结构的抗震性能和安全可靠性具有重要意义。

强屈比是指构件屈服强度与抗震力矩要求之比,在结构设计中一般要求强屈比大于1.0。

强屈比的设计理念是在地震作用下,钢筋应能达到屈服状态,保证在结构的受力过程中发挥最大的延性能力。

高强屈比的设计能使结构在地震作用下发生屈服,产生延性变形而不崩溃,从而充分发挥了钢筋的延性能力,提高了结构的抗震能力。

屈标比是指构件达到屈服状态时,钢筋的应力值与其屈服强度之比。

屈标比与延性密切相关,延性是指结构在破坏前能吸收相对较大的能量的性能,是结构抗震能力的重要指标。

屈标比越大,表示钢筋达到屈服状态后,仍能继续均匀延展,具有较好的延性。

延性能力强的结构能够在地震中充分吸收地震能量,减小地震作用对结构的破坏,提高结构的抗震安全性。

强屈比和屈标比对于抗震框架结构纵向受力钢筋来说,具有以下几个重要意义:1.提高结构的抗震性能:高强屈比和屈标比设计可以明显提高结构的抗震能力。

高强屈比能够使结构在地震作用下发生塑性变形,延缓结构的破坏过程,提高结构的耗能能力,降低地震作用对结构的影响。

而屈标比的增大能够保证钢筋在屈服状态下仍具有充足的延性,使得结构能够吸收更多的地震能量,进一步提高结构抗震性能。

2.保证结构的安全可靠性:通过合理设计强屈比和屈标比,可以确保结构在地震作用下不发生局部失稳或崩溃。

高强屈比和屈标比的设计能够使结构在地震中充分发挥延性能力,形成塑性铰区,使得结构能够通过适当的塑性变形来缓解地震作用,保证结构的整体稳定。

3.提高结构的经济性:合理设计强屈比和屈标比还可以优化结构的钢筋用量,降低工程造价。

因为高强屈比能使结构在地震中充分发挥钢筋的塑性变形能力,所以在设计中可以减小钢筋的截面面积,减少钢筋用量。

而屈标比的增大可以使用更高强度的钢筋,进一步降低钢筋用量,提高结构的经济性。

屈强比升高对管线钢使用安全性的影响

屈强比升高对管线钢使用安全性的影响

屈强比升高对管线钢使用安全性的影响姚婷珍,许天旱,王党会(西安石油大学材料科学与工程学院,西安710065)摘 要:为了研究屈强比升高对管线钢使用安全性的影响,测试了5种常用钢材的工程应力及真应力-真应变曲线,计算了名义屈强比、真实屈强比和静力韧度。

结果表明:随着钢强度级别的升高,名义屈强比会不断升高,材料的塑性指标有下降的趋势;真实屈强比在表征材料塑性变形余量方面比名义屈强比更客观,名义屈强比放大了屈强比升高的安全隐患;X80管线钢的屈强比虽然较高,但其抵抗变形的能力并未降低;对高强度管线钢规定过低的屈强比,会造成不必要的浪费。

关键词:屈强比;X80管线钢;静力韧度;安全性中图分类号:TG115.5 文献标志码:A 文章编号:1000-3738(2012)08-0062-03Effects of Yield Ratio Rising on Use Security of Pipeline SteelsYAO Ting-zhen,XU Tian-han,WANG Dang-hui(School of Material Science and Engineering,Xi′an Shiyou University,Xi′an 710065,China)Abstract:The nominal yield ratio,true yield ratio and static toughness of five normal steels were calculatedand the engineering stress,true stress and true strain curves were tested to analyze the effects of yield ratio rising onthe use security of pipeline steels.The results show that the nominal yield ratio increased gradually and the plasticityindex decreased with the increase of the strength level.Comparing with the nominal yield ratio,it was moreobjective to use the true yield ratio to characterize plastic deformation,and the nominal yield ratio magnified thepotential safety hazard caused by raising yield ratio.The yield ratio of X80pipeline steel was high,but its capabilityof resisting deformation did not decrease.It would cause unnecessary waste to require fairly low yield ratio for highstrength pipeline steels.Key words:yield ratio;X80pipeline steel;static toughness;security0 引 言管线钢材料屈强比的大小代表材料从变形到断裂的形变裕度,与材料的均匀变形容量、临界裂纹和承载能力等因素有关,管线施工单位通常将它作为衡量管道安全的重要参数。

工程结构用钢屈强比问题的探讨

工程结构用钢屈强比问题的探讨

工程结构用钢屈强比问题的探讨东涛付俊岩中信微合金化技术中心,专家委员会随着钢的微合金化技术、热机械处理技术(TMCP)、以及新型的低合金高强度钢(微合金化钢)的开发和应用,随着强度的提高, 作为工程结构用钢材的主体微合金化钢的屈强比高于传统的热轧低合金钢和热处理类型的低合金钢是高强度钢发展的必然趋势。

由于国内的钢材使用客户在安全性设计时,明显地趋于保守,钢的高屈强比已成为不安全的同义词。

但是,在国内钢铁业装备得到了普遍的技术改造的基础上,钢的洁净度已大大提高,按微合金化强韧化机制,并采用热机械处理的优化工艺流程生产的新型高强度钢材不断涌现,工程结构设计中对钢的屈强比的认识也应当有所调整,从经济性和安全性两个角度向国际规范靠拢,积极采用较高屈强比并具有高韧性的高强度微合金化钢,以推动我国工程结构设计和制造业发展现代化。

1、屈强比的物理涵义和工程价值钢的抗拉强度,一般称之为强度极限,是普通意义上评价和区分钢材等级的依据。

钢的屈服强度是指在应力不增加的情况下,塑性变形继续增加并可至某个数值,对于脆性材料,几乎极小塑性变形,在达到极限强度后瞬间发生断裂,而对于多数工程结构用的延性材料,则在超过屈服强度后,将出现“缩颈”,而导致承载能力下降,所以更多地把屈服强度作为承载构件的工程设计的主要依据。

钢的屈强比是在屈服强度与抗拉强度之比值,自然把屈强比表征材料均匀变形的能力,由塑性变形至最后断裂过程的形变容量。

在船舶、桥梁、容器、管线、建筑等工程结构设计中,无不重视钢的屈强比这一参数,而且在相应规范中都限定屈强比在某个范围。

表1 各规范对屈强比的要求标准名称或编号对屈强比的规定API Spec 5L X80扩径管YR≤0.93,其它无要求ISO 3183-2 X42~X52 YR≤0.85,X60~X80 YR≤0.90ISO 3183-3 X42~X52 YR≤0.90,X60~X80 YR≤0.92GB 9711.1 无要求CAN3-Z245.1-M86 无要求TransCanada P-04 YR无要求,但要求均匀伸长率δb>10Snampragetti Spc/TB-F-700 高于X65扩径管YR≤0.90,其余YR≤0.85SHELL GROUP L-3-2/3 YR≤0.90PEMEX TSA-001 YR≤0.85DNV海上钢管安装规范对扩径管YR≤0.90,一般要求YR≤0.85ARCO 4957-ALC-SS-L-1001 YR≤0.90俄75-86 对X65 YR≤0.90在一定的抗拉强度水平下,提高钢的屈服强度,亦即提高钢的屈强比,可增加材料的使用应力,挖掘材料的潜力,以油气输送管线用钢为例,各规范对屈强比有不同的规定,见表1,在0.85~0.92范围之内。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
性 的影 响 , 是广 大 管 道 工作 者 关 注 的热 点 问题 之

世界 范 围 内的现 代 化 油 气 输送 管 道 建 设 , 是 以长距 离 、 口径 、 大 高压 输送 为特 征 的 。随 着输送 压力 的提 高 , 经 济性 出发 , 从 对管 线钢 强度 级别 的 要求 愈来 愈 高 。X 0 X 5 X 0级 管 线 钢 已 普 遍 6 、6 、 7

l( i l T) ,
0. 3 09 0 O5 . 4 0. o3 0
0. 8 17
度提高材料屈服强度的同时, 抗拉强度提高 的幅
材 质
X4 6
表 1 试验钢材的化学成分
( 埘 s) C) (i
0. 4 1 0. 2 2 0 2 . 6 0. 3 2 0. 8 2 0. 1 17
维普资讯
焊管 ・ 2 第 9卷第 4 全性 分 析
辛希贤 ,姚婷珍 ,张刊林 ,樊玉光
( 安石 油大 学 ,西 安 7 06 ) 西 105 摘 要 :测试 了不 同 类型 、 同屈 强 比管线钢 的静 力韧 度和相 关性 能 , 不 并对 屈服后 的 形 变和 形
强度 和 高韧 性 。 由 于含 碳 量 低 , 线钢 在 各 种 强 管 化机 制 中 固溶 强 化 所 占的 份 额不 高 , 因此 在 大 幅
1 试验材料和试验 方法
1 1 试验 材料 .
试验材料为 1 种低碳钢 Q 3 , ( 2 5 1种 铁素体 + 珠光体) 低强度管线钢 x 6 2种 ( 4, 铁素体 +少 量珠光体 ) 高强度管线钢 x o和 x 5 1 6 6 , 种针状铁 素体高强度管线钢 x o 8 。其化学成分见表 1 。
验 数据 。
使用 , 8 一 10级 的管线也正在试建设或试运 X 0 X0
行 , 10级 管线 钢 正 在 试 制 。屈 强 比越 低 , 料 X2 材 从起 始 塑性变 形 到 最 后 断 裂 的形 变 容 量 就 越 大 ,
就可 有 效缓解 因过 载 而 产 生 的应 力 集 中 , 这 个 从
角度 出发 , 强 比越 低 越 安全 。但 屈 强 比过 低 势 屈 必会 损 失材料 的强 度 , 造成 材料 的浪 费 。 目前 , 输
送管道所采用 的高强度管线钢 , 都是通过降碳 、 增 锰、 添加微合金化元 素, 采用超细晶化 、 超纯净化 和控制轧制等现代冶金和轧制技术 , 通过 固溶强 化、 细晶强化 、 沉淀强化和织构强化等获取高屈服
f n 埘( M ) P)
10 .o 13 . 5 1 1 .3 0 5 .0 1 8 . 3 0 0 3 . 1 00 2 .2 0. 2 0 7 0 01 . 6 0. 1 0l
( b N)
( l( ) V) l Mo ,
Q 3 0 0 6 25 .9
X0 6 X6 5 X8 0 0 1 .0 0. 9 O 0O3 . 6
00 .4
0 1 . 8
0. 4 0
0. 4 0 0. 5 0 9
0 0 .3
0. 6 01
0. 61 0
0. 5 09
0、 2 2
维普资讯
用标 准 圆棒拉 伸试 样 , 样取 自板 厚 中部 , 验在 试 试 室 温下进 行 。每种 试 验 材料 制 备 4个 试 样 ( 验 试 结 果取其 平均 值 )采 取 轴 向加 载 , 用 位 移 引伸 , 使 仪 测定 轴 向位移 , 载速 度 l m/ i。在 真实 应 加 mn m 力 一应 变 曲线测 定 时 , 移 传感 器 同时 测定 轴 向 位 和颈 缩 处 横 向位 移 。做 出真 实 应 力 一应 变 曲 线 后, 计算 出硬 化 指 数 / 并 利用 Oi nGah软 件 7 , , ri rp g 进 行积 分 , 算 不 同材料 的静力 韧度值 。 计
I j

为此 , 者对 1种低 碳 钢 和 4种 管 线 钢 的 笔
静力韧度 、 冲击韧度和断裂韧度等进行 了试 验研 究。试验和研究结果表明, 对于高强度 、 高韧性管 线钢而言, 冲击韧度和断裂韧度优 于其他低碳钢 和低合金钢是不言而喻的, 笔者重点 围绕静力韧 度及其相关性能对管道 安全性 的影响进行分析 , 旨在为现代管道安全性提供一定的理论依据和试
变抗 力的 力 学行 为进 行 了研 究分析 。 结果表 明 , 经微 合金 化 和控 制轧制 工 艺 而获 取 的 高强度 、 高韧性 、 高屈 强比 的管 线钢在 强度 、 塑性 、 力韧度 及 形 变后 的硬 化 等 方 面 与低 碳 钢 和其 他 低 静
合金钢有不 同的性能特点和变化规律 , 高屈强比时仍具有较高的抗变形和抗破 坏能力。随 在 着屈强比的提 高, 虽然塑性指标断面收缩率z 和延伸率 A有所 下降, 但非线性 关系, 仍保持较
第2 9卷第 4期
辛希贤等 : 高屈强 比管线钢 的安全性 分析
表 3 几 种 不 同 材 料 的 真 实 应 力 一应 变 测 试 结 果
材质 屈 强 断 /屈强比
12 试 验 方法 .
名义 应力 一应 变 曲线 和 真实应 力 一应变 曲线
的测 定均 按 照 G 2 8T 02 金 属 材料 室 温 拉 B 2/ —20 《
0 3 32 4 25 1 .
X4 42 . 6 15
X o 6 45 . 16
683 1 .
6 . 41 8
6 9. 3 0
1 2 . 0 5 18 8 0 4 6 .1 5 .
12 8. 0. 6 0 4 6
13 2. 0. 1 8 9 7
伸试验方法》 M S8 在 T 80试验机上进行。试验采
高的塑性 值 。
关键 词 :管 线钢 ;屈 强 比 ;硬化 指数 ;静 力韧度 ;安 全性 中图分 类号 :T 13 2 文 献标 识码 :A 文章编 号 :10 — 9 8 20 ) 4— 0 6 0 G 1.2 0 1 3 3 【06 0 0 3 — 4
O 前

度不大, 从而使材料的屈强 比随着强度的提高而 增大。如何认识管线钢屈强 比的提高对管道安全
相关文档
最新文档