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管线钢管局部屈曲应变分析与计算 被引量:12
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作者 吉玲康 李鹤林 +1 位作者 陈宏远 赵文轸 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期758-762,780,共5页
针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢... 针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢管产品试制中不同的材料性能进行了仿真计算,最终提出:两个与钢管临界屈曲应变相关的应力比指标Rt5.0/Rt1.0和Rt2.0/Rt1.0分别为1.04和1.08。该研究结果为基于应变设计地区使用的钢管标准的制订提供了技术支持。 展开更多
关键词 基于应变设计 管线 应变管线钢管 初始几何缺陷 数值仿真
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大应变钢管在管道建设中的应用及现场焊接技术 被引量:4
2
作者 隋永莉 《焊管》 2013年第6期32-36,共5页
介绍了大应变钢管应用的相关技术要求,探讨分析了大应变钢管现场焊接的技术特点和面临的难题,针对焊接材料强度不足及环焊接头近缝区软化,难以实现焊接接头高强匹配的问题,提出在环焊缝焊接时,增加盖面焊缝的宽度和余高,即采用补强的方... 介绍了大应变钢管应用的相关技术要求,探讨分析了大应变钢管现场焊接的技术特点和面临的难题,针对焊接材料强度不足及环焊接头近缝区软化,难以实现焊接接头高强匹配的问题,提出在环焊缝焊接时,增加盖面焊缝的宽度和余高,即采用补强的方法使得环焊接头的整体强度高于母材,并在制造过程中严格控制抗拉强度上限值,降低焊接软化程度和软化宽度,以实现环焊缝的高强匹配的。大应变钢管具有足够的强度和变形能力,对环焊接头的综合性能要求更高,实际应用中应综合考虑钢管、焊材和焊接工艺等各方面因素,才能保证大应变钢管在管道建设中安全应用。 展开更多
关键词 应变钢管 基于应变设计 环焊接头 焊接 高强匹配
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大应变管线钢和钢管的关键技术进展及展望 被引量:9
3
作者 冯耀荣 吉玲康 +7 位作者 陈宏远 姜金星 王旭 任毅 张对红 牛辉 柏明卓 李少坡 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期105-113,共9页
油气管道工程在途经地震带、滑坡带、矿山采空区、沉陷带等特殊地质环境时,使用的大应变管线钢和钢管的研制及应用配套技术是国际上研究的热点之一,也是我国重要油气管道工程必须破解的重大难题。为此,围绕大应变管线钢和钢管研发应用... 油气管道工程在途经地震带、滑坡带、矿山采空区、沉陷带等特殊地质环境时,使用的大应变管线钢和钢管的研制及应用配套技术是国际上研究的热点之一,也是我国重要油气管道工程必须破解的重大难题。为此,围绕大应变管线钢和钢管研发应用中的一系列关键技术难题,通过十余年的联合攻关,取得了多项理论技术创新。主要成果包括:①提出了应用多个不同的应力比、屈强比、均匀延伸率等参数联合表征和评价钢管变形行为的方法,建立了X70HD/X80HD大应变管线钢和钢管新产品技术指标体系和标准;②研发形成了X70HD/X80HD钢板制造成套技术,获得了兼备低屈强比、高均匀伸长率、高应力比、高强韧性的大应变钢板;③研发形成了X70HD/X80HD JCOE和UOE大应变直缝埋弧焊管制造技术,解决了钢管母材和焊缝性能合理匹配及成型、焊接、扩径、热涂覆过程性能劣化难题;④自主研制了钢管内压+弯曲大变形实物试验装置,研发形成了钢管实物模拟变形试验技术。X70HD/X80HD大应变管线钢和钢管在西气东输、中缅管道等重大输气管道工程中实现了规模化应用,取得了良好的应用实效。根据复杂地质条件管道建设与长期安全运行的新要求,提出了进一步发展基于应变的管道设计新方法,研发或完善与环焊缝强匹配要求相适应的焊接方法、焊接材料、焊接工艺、环焊缝性能质量及缺陷控制要求等配套技术的建议。 展开更多
关键词 应变管线钢 应变钢管 变形行为评价 X70 X80 环焊缝 中缅管道 西气东输管道工程
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基于应变设计的管线钢管变形行为研究述评 被引量:8
4
作者 董瑾 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期96-102,共7页
随着油气输送向极地、海洋和非稳定地质区域的延伸,油气管道面临着冻土、洋流、滑坡、泥石流、活动断层和地震带等恶劣环境的威胁。基于应变的设计和采用应变能力较强的大应变管线钢管成为当代油气管线的发展趋势。首先对屈曲应变理论... 随着油气输送向极地、海洋和非稳定地质区域的延伸,油气管道面临着冻土、洋流、滑坡、泥石流、活动断层和地震带等恶劣环境的威胁。基于应变的设计和采用应变能力较强的大应变管线钢管成为当代油气管线的发展趋势。首先对屈曲应变理论的研究历史及近年来的研究进展进行了回顾,其次对大应变管线钢组织与性能研究现状加以归纳分析,认为基于应变设计地区使用的钢管除了需要考虑普通钢管的基本强韧性要求外,还需要考虑大应变管线钢管在管体纵向的特殊性能,尤其是塑性变形容量相关指标,而这些参数与组织结构密切相关。 展开更多
关键词 应变管线钢管 应变设计 塑性变形 力学性能 微观组织
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焊接钢管技术的新进展 被引量:24
5
作者 王晓香 《焊管》 2011年第3期5-11,共7页
介绍了近十几年国际管线钢管技术的新进展,包括陆地天然气管道用管、海底天然气管道用管以及大应变钢管和超高强度管线钢管的开发;焊管企业的现代化信息系统的建设及发展;我国高频直缝焊管、螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管生产技术和装备... 介绍了近十几年国际管线钢管技术的新进展,包括陆地天然气管道用管、海底天然气管道用管以及大应变钢管和超高强度管线钢管的开发;焊管企业的现代化信息系统的建设及发展;我国高频直缝焊管、螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管生产技术和装备的技术进步。建议我国焊管企业应加快设备改造和升级,以适应管线管向高性能、高钢级、大壁厚和高尺寸精度发展的要求;对无损探伤设备进行彻底更新,保证其可靠工作;通过信息化改造,实现从基础自动化到全线自动化、信息化的飞跃,进一步增强我国焊管企业的竞争力。 展开更多
关键词 管线钢管 焊接钢管 超高强度管线钢管 应变钢管 信息化系统
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高钢级油气输送钢管有限元分析建模思路
6
作者 屈德强 《河南化工》 CAS 2011年第2期52-53,共2页
简述了油气输送管线高应变钢管利用有限元技术进行数值模拟实物试验时,钢管管体模型建立的思路。着重介绍了建立钢管管体模型过程中管体测量数据采集、处理,曲面重构,网格划分。
关键词 建模 有限元计算 划分网格技术 应变钢管
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国内外高等级管线钢管研发应用现状 被引量:2
7
作者 蔡亮 王风雷 +1 位作者 左松奇 孙大为 《全面腐蚀控制》 2021年第9期96-99,共4页
随着极地、高寒区管道建设,运行环境条件更为苛刻。应加强高性能油气输送钢管研究及应用。我国高等级管线钢管在制造质量和性能稳定性存在差距,重点解决的问题是极低温度下管道止裂韧性,通过地震/地质灾害易发区管道应变能力,高强度管... 随着极地、高寒区管道建设,运行环境条件更为苛刻。应加强高性能油气输送钢管研究及应用。我国高等级管线钢管在制造质量和性能稳定性存在差距,重点解决的问题是极低温度下管道止裂韧性,通过地震/地质灾害易发区管道应变能力,高强度管线钢管可焊接性等。总结国内外X80管线钢管关键技术和应用实践。阐述X90/X100/X120超高强度钢管研究进展。针对进一步提升高等级管线钢管材性能,提出了合理化建议。 展开更多
关键词 管线钢管 超高强度钢管 应变钢管 低温环境用钢管
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极寒地区油气管线建设研究现状 被引量:5
8
作者 付超 司译 +1 位作者 李学达 罗天宝 《焊管》 2019年第5期1-9,共9页
为了更好地开发北极等极寒地区蕴藏的巨量石油天然气资源,从北极地区的油气资源及分布情况入手,对当前极地油气管线建设所面临的极寒温度下大壁厚管线钢管的脆性断裂、穿越冻土层导致的钢管大变形等技术难题进行了分析和研究,总结了国... 为了更好地开发北极等极寒地区蕴藏的巨量石油天然气资源,从北极地区的油气资源及分布情况入手,对当前极地油气管线建设所面临的极寒温度下大壁厚管线钢管的脆性断裂、穿越冻土层导致的钢管大变形等技术难题进行了分析和研究,总结了国外极地管线以及我国高寒地区低温管线的建设现状。结论指出,极寒温度下大壁厚管线钢管焊接接头的脆化机理与抗应变管线钢管的研究是建设长距离极地油气输送管线必须重点关注的方向。 展开更多
关键词 焊管 应变钢管 低温管线 断裂韧性
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X70高应变钢管现场冷弯试验 被引量:1
9
作者 王鹏 池强 +2 位作者 吉玲康 陈宏远 杨放 《油气储运》 CAS 北大核心 2016年第5期518-521,525,共5页
冷弯管通常采用普通钢管进行现场冷弯,从而达到符合设计要求的弯管角度。为研究高应变钢管作为冷弯管母管的可行性,采用3种弯制工艺对X70高应变钢管进行了现场冷弯试验。通过拉伸试验、夏比冲击试验及落锤撕裂试验等分析了弯制工艺对X7... 冷弯管通常采用普通钢管进行现场冷弯,从而达到符合设计要求的弯管角度。为研究高应变钢管作为冷弯管母管的可行性,采用3种弯制工艺对X70高应变钢管进行了现场冷弯试验。通过拉伸试验、夏比冲击试验及落锤撕裂试验等分析了弯制工艺对X70高应变钢管的几何尺寸与性能的影响。结果表明:弯制工艺对钢管壁厚变化的影响不大,弯制前后的椭圆度有较小变化,横向性能变化不明显,而弯管外弧侧的纵向屈服强度和屈强比明显增大,内弧侧的纵向屈服强度和屈强比随曲率半径的增大而减小。采用高应变钢管弯制的冷弯管性能优良,为冷弯管在复杂服役环境的应用提供了新的途径。(图8,表4,参13) 展开更多
关键词 应变钢管 冷弯管 曲率半径 力学性能
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Expansion performance and self-stressing behavior of CFST columns considering concrete creep and shrinkage effect 被引量:5
10
作者 Xu Li Zeng Hao Pan Jinlong 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2021年第1期52-58,共7页
Expansive concrete is used in the steel tube of Concrete-filled steel tubular(CFST)columns to solve the problem of steel-to-concrete debonding.Self-stress is generated between concrete and steel plate due to concrete ... Expansive concrete is used in the steel tube of Concrete-filled steel tubular(CFST)columns to solve the problem of steel-to-concrete debonding.Self-stress is generated between concrete and steel plate due to concrete expansion,which can effectively improve the mechanical performance of CFST columns.Deformation tests were conducted on concrete and CFST columns,respectively.The free deformation of concrete and circumferential deformation of steel tubes were measured and analyzed.A calculation method was proposed to evaluate the hoop strain,self-stress and creep deformation of the CFST columns.The test and calculation results indicate that the proper addition of expansion agent in the internal concrete can keep concrete expansive and generate self-stresses for a long time.The expansion and self-stresses prevent the debonding between the steel tube and the internal concrete.Increasing the dosage of expansive agents and reducing the curing age both increase the expansive deformation and self-stress of CFST columns.Increasing the tube thickness reduces the expansive deformation and increases the initial self-stress of CFST columns. 展开更多
关键词 concrete-filled steel tubular(CFST) expansive deformation SELF-STRESS CREEP
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Behavior of concrete and concrete-filled circular steel tubular stub columns at constant high temperatures 被引量:8
11
作者 丁发兴 余志武 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2006年第6期726-732,共7页
Based on reanalyzing test results of uniaxial compressive behavior of concrete at constant high temperatures in China, with the compressive cube strength of concrete from 20 to 80 MPa, unified formulas for uniaxial co... Based on reanalyzing test results of uniaxial compressive behavior of concrete at constant high temperatures in China, with the compressive cube strength of concrete from 20 to 80 MPa, unified formulas for uniaxial compressive strength, elastic modulus, strain at peak uniaxial compression and mathematical expression for unaxial compressive stress-strain relations for the concrete at constant high temperatures were studied. Furthermore, the axial stress-axial strain relations between laterally confined concrete under axial compression and multiaxial stress-strain relations for steel at constant high temperatures were studied. Finally, based on continuum mechanics, the mechanics model for concentric cylinders of circular steel tube with concrete core of entire section loaded at constant high temperatures was established. Applying elasto-plastic analysis method, a FORTRAN program was developed, and the concrete-filled circular steel tubular (CFST) stub colunms at constant high temperatures were analyzed. The analysis results are in agreement with the experiment ones from references. 展开更多
关键词 CONCRETE concrete-filled steel tubular colunm BEHAVIOR high temperature
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Strain analysis of buried steel pipelines across strike-slip faults 被引量:1
12
作者 王滨 李昕 周晶 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第5期1654-1661,共8页
Existing analytical methods of buried steel pipelines subjected to active strike-slip faults depended on a number of simplifications.To study the failure mechanism more accurately,a refined strain analytical methodolo... Existing analytical methods of buried steel pipelines subjected to active strike-slip faults depended on a number of simplifications.To study the failure mechanism more accurately,a refined strain analytical methodology was proposed,taking the nonlinear characteristics of soil-pipeline interaction and pipe steel into account.Based on the elastic-beam and beam-on-elastic-foundation theories,the position of pipe potential destruction and the strain and deformation distributions along the pipeline were derived.Compared with existing analytical methods and three-dimensional nonlinear finite element analysis,the maximum axial total strains of pipe from the analytical methodology presented are in good agreement with the finite element results at small and intermediate fault movements and become gradually more conservative at large fault displacements.The position of pipe potential failure and the deformation distribution along the pipeline are fairly consistent with the finite element results. 展开更多
关键词 strike-slip fault buffed pipeline nonlinear pipe-soil interaction analytical formula strain analysis
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受钢管被动约束PBL连接件受剪性能试验研究 被引量:1
13
作者 朱伟庆 邬昊怀 +1 位作者 刘永健 张经统 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期402-410,共9页
为研究设置在矩形钢管混凝土构件中的PBL连接件受剪性能,对5组受钢管被动约束的PBL连接件开展受剪推出试验,试验参数包括钢管内混凝土截面尺寸、钢管壁厚、PBL连接件开孔孔径。设计1组直肋推出试件和1组无肋推出试件作对比。分析不同设... 为研究设置在矩形钢管混凝土构件中的PBL连接件受剪性能,对5组受钢管被动约束的PBL连接件开展受剪推出试验,试验参数包括钢管内混凝土截面尺寸、钢管壁厚、PBL连接件开孔孔径。设计1组直肋推出试件和1组无肋推出试件作对比。分析不同设计参数试件的破坏形态、荷载-滑移曲线及钢管应变分布规律,得到了各设计参数对PBL连接件受剪性能影响规律。在此基础上,研究了受钢管被动约束PBL连接件的工作机理。研究结果表明:试件沿PBL纵肋两侧发生双面剪切破坏;钢管的侧向约束力较大且较为稳定,使受钢管被动约束的PBL连接件具有较高的受剪承载力,同组2个相同试件的荷载-滑移曲线的差异均较小,荷载-滑移曲线在塑性阶段均下降不明显,因此,其受剪力学性能较为稳定;钢管在加载全过程中保持弹性,焊接PBL纵肋的两侧钢板的横向应变沿宽度分布不均匀,而未焊接PBL纵肋的两侧钢板的横向应力分布却较为均匀;钢管侧向约束力可简化为作用在混凝土包裹两侧的集中力,在其他参数相同的条件下,增大试件的PBL纵肋的开孔孔径或钢管壁厚、减小钢管内混凝土截面尺寸可以提高钢管的侧向约束力,从而提高连接件的受剪承载力。 展开更多
关键词 PBL连接件 矩形钢管混凝土 推出试验 受剪性能 被动约束机理 钢管应变
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国内外高性能油气输送管的研发现状 被引量:19
14
作者 杜伟 李鹤林 +2 位作者 王海涛 崔巍 杜中强 《油气储运》 CAS 北大核心 2016年第6期577-582,共6页
结合高性能油气输送管的发展方向,分别介绍了超高强度钢管、低温环境用钢管、腐蚀环境用管、大应变钢管以及深海油气开发用钢管的需求、成分与力学性能要求、国内外研发与工程应用情况等。与国际领先水平相比,我国高性能油气输送管的技... 结合高性能油气输送管的发展方向,分别介绍了超高强度钢管、低温环境用钢管、腐蚀环境用管、大应变钢管以及深海油气开发用钢管的需求、成分与力学性能要求、国内外研发与工程应用情况等。与国际领先水平相比,我国高性能油气输送管的技术水平和质量水平尚有一定差距,建议国内生产企业和科研院所开展联合攻关,不断提升超高强度钢管、大应变钢管及深海油气开发用钢管的性能稳定性,并研究解决低温环境用钢管韧性指标的确定以及腐蚀环境用管的材料选用等问题。 展开更多
关键词 超高强度钢管 低温管 耐酸管 应变钢管 海管
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High-frequency interference in low strain integrity testing of large-diameter pipe piles 被引量:19
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作者 DING XuanMing LIU HanLong ZHANG Bo 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2011年第2期420-430,共11页
The high-frequency interference exists obviously in low strain integrity testing of large-diameter pipe pile when a transientpoint load is applied. An analytical solution of vertical vibratory response of large-diamet... The high-frequency interference exists obviously in low strain integrity testing of large-diameter pipe pile when a transientpoint load is applied. An analytical solution of vertical vibratory response of large-diameter pipe piles in low strain testing isdeduced in this paper. The analytical solution is verified by both numerical simulation and model test results. The time-domainvelocity responses on pile top are analyzed. The calculation results indicate that the time-domain responses at various pointssuffer different high-frequency interferences, thus the peak values and phases of different points are different. The influence ofvibratory modes on high-frequency interference is analyzed. It is found that the high-frequency interference at 90° point main-ly derives from the second flexural mode, but for other points it mainly originates from the first flexural mode. The factors af-fecting the frequency and peak value of interference waves have been investigated in this study. The results indicate that thelarger radius angle between the receiving and 90° points leads to greater peak value of high frequency wave crest. The leasthigh-frequency interference is detected at the angle of 90°. The frequency of interference waves is decreased with the increaseof pile radius, while the peak value is almost constant. The frequency is also related to pile modulus, i.e. the larger pile modu-lus results in greater frequency. The peak value varies with impulse width and soil resistance, i.e., the wider impulse width andlarger soil resistance cause smaller peak value. In conclusion, the frequency of interference waves is dependent on the geomet-rical and mechanics characteristics of the piles such as pile radius and modulus, but independent of the external conditionssuch as impulse width and soil resistance. On the other hand, the peak value of interference waves is mainly dependent on theexternal conditions but independent of the geometrical and mechanics characteristics of the piles. In practice, some externalmeasures should be adopted to weaken high-frequency interference such as using soft hammer, hammer cushion and adoptingsuitable receiving point. 展开更多
关键词 large-diameter pipe pile low strain integrity testing high-frequency interference vibratory response analytic solution
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