PVC-U排水管材的密度与物理力学指标关系分析

按GB/T 5636.1—2018对367批次PVC-U排水管的密度、拉伸屈服应力、断裂伸长率和落锤冲击试验指标进行了测试并统计分析。研究发现,随着密度的增加,拉伸屈服应力不合格发生在密度不合格之前,而断裂伸长率和落锤冲击试验不合格发生在密度不合格之后。从实际应用、理论与标准化的角度分析了密度指标在PVC-U排水管材中设立的原理和效果,认为在PVC-U管材产品标准中设立密度指标缺乏实用价值,建议取消。

A Study on the Characterization of Mechanical Properties of Grade X80 High Strain Line Pipe Steel

This paper introduces mechanical and metallurgical properties of 27mm thick Grade X80 high strain line pipe steel which aims at constructing long distance natural gas over permafrost and seismic areas.The steel is molybdenum and boron free.Dual phase of the X80 steel plates are regulated by thermal-mechanical controlled processing.The outer diameter of 1219mm pipes are manufactured by UOE process.DWTT toughness and longitudinal tensile properties including the Rt0.5/Rm,Rt1.5/Rt0.5 and Rt2.0/Rt1.0 are analyzed on both the plates and the pipes.Strain aging properties are also evaluated on the base material of the pipe,demonstrating that the pipe complies well with the pipeline construction requirements.Strengthening effects of precipitates are analyzed,revealing a 58.1MPa strengthening contribution by precipitates less than 20nm in size.Dislocation hardening is approximately 176MPa in the present studied steel.

Φ460 mm PQF连轧管机组345 mm孔型的设计开发

简述了Φ460 mm PQF连轧管机组的基本情况。详细介绍了该机组345 mm孔型的设计开发过程。分析认为:新开发设计的345 mm孔型系列与原有322 mm孔型系列相比,穿孔机扩径率由5.1%增加到11.43%,相对更合理;345 mm孔型穿孔机可轧制的毛管最薄壁厚为22 mm,轧制时宜增加穿孔机延伸系数,减小连轧管机延伸系数,以减缓径壁比超过40的钢管在轧制过程中出现“轧坑”和“撕破”缺陷的倾向。

连续管伸长量分析

连续管在作业过程中因受残余应力等多种因素的作用,容易发生塑性变形伸长。在分析连续管残余应力的形成及塑性伸长原理的基础上,重点讨论了轴向载荷引起的伸长、热伸长、内外压差引起的伸长及螺旋弯曲引起的缩短等4种变形问题,研究了相应的理论计算公式和计算方法,并通过实例计算绘制关系曲线,阐明了连续管变形伸长的基本特点:连续管在起下作业中的塑性变形伸长比常规油管复杂,其变形伸长量比较明显;连续管轴向伸长量和螺旋屈曲缩短量都比较大,在作业中应重点考虑;热伸长和内外压差引起的伸长比较小,在作业中可不作为重点考虑;在实际作业中连续管总的变形伸长量是上述4种变形的不同组合,由于伸长与缩短相互抵消,故总的变形伸长量并不大。

油管中塑料内衬管的伸长原因及控制措施

塑料内衬油管的塑料管在高温下会伸长,导致该塑料管损坏,油管报废。建立了管柱受外力和温度变化情况下塑料管的应力分析模型,分别对20℃和80℃条件下制造的塑料内衬油管进行塑料管的内应力分析。在20℃条件下生产的塑料内衬油管,通过油井内高温的作用,塑料管处于压应力状态,从油井内提出时会发生伸长现象;在80℃条件下生产的塑料内衬油管,其塑料管处于拉应力状态,从油井内提出时不会发生伸长现象。因此,钢材和塑料性质差异、地面和油井内温度差异是造成塑料管伸长的主要因素。利用塑料的记忆特性,采取预应力技术加工塑料内衬油管,能够解决塑料管伸长的问题。

内压对管道系统柔性分析的影响

针对在进行管道应力分析时忽略内压对管道系统柔性的影响,文中对承受内压的管道的轴向伸长进行了推导分析,并结合ASME B31规范说明内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响。结果表明:内压对管道轴向伸长的影响较大,对于壁厚一致的弯管,内压使弯管趋于张开;随着管径的增大和采用高强度钢,内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响增强。对于温度变化范围小的大直径、高强度管道(如长输管道),应考虑内压的影响。对于是否考虑内压对弯管柔性系数和应力增大系数的折减作用,应结合具体的操作工况确定。

工艺参数对二辊斜轧延伸大口径P92厚壁管分层缺陷的影响

针对二辊斜轧延伸485 mm×73 mm大口径厚壁P92(9Cr-0.5Mo-1.8WVNb)无缝钢管频繁发生的分层缺陷,采用3D热力耦合模拟和Oyane韧性断裂准则,对斜轧延伸过程中轧件的应力应变和损伤特征场的分布特点进行了分析,并系统地研究了不同工艺参数对分层缺陷形成倾向性的交互影响规律.提出了减轻或避免分层缺陷的有效措施,并对穿孔工艺参数进行了优化.研究结果表明,轧件最大损伤特征值随轧辊转速的降低、送进角、轧辊入口锥角和管坯通孔直径的增大而减小,轧件发生分层缺陷的倾向性降低.轧件的最大损伤特征值由工艺优化前的0.377 9降至优化后的0.285 7.现场生产探伤数据对模拟结果进行了验证,采用优化后的工艺参数所生产的钢管成品合格率从原来的88.9%提高到97.2%.

膨胀管补贴技术中管柱伸长问题研究

在膨胀管补贴技术现场施工中,管柱伸长问题是制约施工成败的关键因素之一,由于未充分考虑管柱的伸长将导致膨胀管的锚定位置偏离套损、套漏位置,最终导致施工失败,造成施工成本的浪费,并引起工程复杂,造成大修甚至油水井的报废。在施工前针对具体的施工井况计算出施工过程中的管柱伸长量,具有确保施工成功的现实意义。利用材料力学中研究方法,对膨胀管技术中的管柱伸长问题进行了研究,推导出了伸长量计算公式,可应用于现场补贴管柱计算。

二辊斜轧延伸9Cr-1Mo钢厚壁管内表裂纹形成倾向性模拟研究

借助于商用有限元软件MSC.SuperForm,对φ485 mm×73 mm大口径厚壁9Cr-1Mo钢管二辊斜轧延伸过程进行了3D热力耦合模拟;采用Oyane韧性断裂准则分析了轧件损伤场及钢管内表裂纹的倾向性,发现钢管内表邻近芯棒接触区存在破裂高危带。研究了轧辊入口锥角对轧件损伤场的影响,结果表明,轧辊入口锥角由3.0°增至5.0°时,轧件最大损伤特征由0.520 7降至0.3544,发生内表裂纹的倾向性降低。

现代斜轧延伸技术的现状及应用

介绍了两种斜轧(Assel与Accu-Roll)机组的特征,阐述了代表当今国际先进水平斜轧延伸机组的工艺技术特点和在天津钢管集团公司的应用情况。

在斜轧延伸机上使用拉力芯棒的新工艺

介绍了在管材斜轧延伸机上使用拉力芯棒的优点。采用拉力芯棒可以提高速度效率，可以轧制薄壁管，还可减小不均匀变形及改善管材内表面质量。

无缝钢管断后伸长率不合格原因分析

分析Assel三辐斜轧管机组生产的高压锅炉用无缝钢管的断后伸长率不合格的原因。对比了矫直前后、不同内螺旋深度试样的断后伸长率,并用有限元软件分析相同加载力下有无内螺旋12Cr1MoVG无缝钢管试样的断后伸长率。分析认为:对于Assel三辐斜轧管机组生产的钢管,其内螺旋是引起条状试样断后伸长率偏低和不合格的重要因素之一。试样存在超过标准要求的内螺旋且厚度符合产品标准要求时,建议采用圆棒试样进行拉伸试验。

不同改性剂对PVC管材材料性能影响研究

针对传统PVC管材存在加工性能不佳、冲击性能差等问题,结合PVC管技术的现状,提出一种抗冲击性的PVC管材材料。对此,文章首先对PVC管材增韧改性的基本原理进行分析,比较几种常用的增韧改性剂,最终选择ACR、MBS作为增韧改性剂;其次,以PVC树脂、SG型树脂等作为原材料,以MBS、ACR作为改性剂,对PVC管材进行制备,分别比较不同改性剂下的PVC管材性能;然后设计MBS+ACR的复配体系,得到不同复配体系下的PVC性能。由此通过上述的研究得出,在不考虑其他因素变化的情况下,MBS、ACR可提升PVC管材的抗冲击性能力,并赋予了PVC管材更好的断裂伸长率,从而大大提高了PVC的性能,并简化了加工难度。

影响金属波纹管成形减薄量的主要因素

文中根据生产实践中积累的经验,总结了成形减薄量的变化规律,阐述了影响金属波纹管成形减薄量的主要因素,明确了材料伸长率、波纹管变形率、热处理、焊缝与金属波纹管成形减薄量的关系,为设计制造过程中控制成形减薄量提供了数据,为金属波纹管的批量生产及新产品的开发提供了科学依据。

冷、热弯曲钢管材料性能试验研究

在新型钢结构中常常需要采用通过冷热加工成型的曲线钢管,钢管弯曲后其材料性能相对于直管有一定的变化。通过试验研究了钢管经过冷热弯曲后的材料性能,包括弹性模量、屈服强度、极限强度、延伸率等的变化规律,及钢管经过冷热弯曲后对结构可能产生的影响。

螺旋焊管试样不平度对规定总伸长应力测定值的影响

通过试验研究试样不平度对规定总伸长应力σｔ０．５测定值产生的影响，分析产生测量误差的原因，并给出正确测定管体横向拉伸试验规定总伸长应力σｔ０．５对试样不平度的要求。

铝管强旋的软化现象探讨

研究了纯铝管挤压拉伸后旋压与挤压后旋压的硬度变化现象和规律,以及残余应力对硬度变化的影响．旋压变形率在30％左右时旋压件软化程度最大．要在铝管旋压中有效地提高工件的材料硬度,选用挤压成形的管坯比选用挤压拉伸成形的管坯效果更好．350℃保温2h的热处理工艺可以消除管坯拉伸残余应力,其旋压的硬度效果与挤压后旋压的硬度效果基本相同．

关于PCCP工艺技术规程行标中钢材断后伸长率指标的探讨

对三种牌号钢材在不同板厚、定标距为50mm条件下的断后伸长率进行了换算,并与GB/T 700—2006《碳素结构钢》规定的断后伸长率进行比较,评价了JC/T 2126.3—2012《水泥制品工艺技术规程第3部分:预应力钢筒混凝土管》规定的A50mm对于GB/T 700—2006和GB/T 19685—2005《预应力钢筒混凝土管》标准要求的符合性。

采用在主轧管机之前设置延伸机轧管工艺提高钢管尺寸精度

本文在分析影响钢管壁厚不均的因素的基础上进行了改善钢管壁厚精度的工艺探讨和分析了我国目前钢管生产技术水平并提出了改进的意见。

管环液压胀形试验关键技术分析及应用

分析了测量钢管横向屈服强度几种常规方法的特点,介绍了相关技术规范中使用管环液压胀形试验获得管环屈服强度的基本技术要求,系统研究了管环液压胀形试验的工装结构、密封设计、周向延伸量测量工具和管环胀形速率控制等关键技术,并成功研制了管环液压胀形试验样机。通过对宝钢HFW焊管X70M级准406.4 mm×8 mm和准406.4 mm×12.7 mm规格批量试验,获得了管环横向屈服强度,验证了样机的实用性和可靠性。