隧道管棚支护承载特性及支护参数试验研究

为探究隧道管棚注浆钢管不同支护参数对管棚支护承载能力的影响,引入Pasternak双参数模型构建出更符合实际情况的管棚支护力学模型,通过多组室内试验,对管棚在不同注浆钢管管径、壁厚、注浆饱满度及加设钢筋笼条件下的承载能力进行定量研究。研究表明:1)管棚注浆钢管支护参数中,对管棚承载能力的影响排序为:管径>注浆饱满度>壁厚>钢筋笼。2)增大管棚注浆钢管管径可大幅提高管棚的承载能力,相比管径为108 mm的管棚,管径为159、219、299 mm时管棚承载能力分别增大183.58%、398.62%、874.86%。3)管棚钢管注浆不饱满会较大程度削弱管棚的承载能力,钢管注浆饱满度由100%降至75%、50%时,管棚承载能力分别降低29.8%、34.5%,注浆饱满度为50%时管棚的承载能力与未注浆时相差不大。4)管棚钢管壁厚和钢筋笼加设与否对管棚的承载能力影响较小。因此,在实际工程中,可通过增大管棚钢管管径提升管棚的承载能力,通过减小管棚钢管壁厚及不加设钢筋笼节约用钢量。

厚壁不锈钢管弯曲成形试验及其回弹特性分析

借助数控弯管机,分别完成了壁厚为5.5 mm和3.5 mm不锈钢管材的弯曲成形试验。根据回弹理论,通过弯曲简化模型,进行了管材弯曲回弹机理分析,推导了金属管材弯曲回弹角的工程近似解析公式。利用多目测量机完成了弯曲回弹角的测量,通过数据分析,研究了变形条件及管材结构尺寸对弯曲回弹角的影响规律。结果表明:在单一变量情况下,弯曲回弹角随折弯角的增大而增大;相同规格管材在同一折弯角下,弯曲回弹角随着时间推移持续增大,且回弹角的回弹速度随时间增长快速衰减,回弹主要发生在弯曲完成后的24 h内。文中试验数据及研究结论为厚壁不锈钢管路的弯曲成形及其工程应用提供了参考。

大口径超厚壁双相不锈钢无缝钢管的生产及展望

随着中国超级双相不锈钢管行业市场规模的扩大,其行业需求呈快速增长趋势,公司经过技术创新与努力,目前已具备自主研发和生产高品质大口径超厚壁双相不锈钢无缝钢管的能力。本文主要介绍了大口径超厚壁双相不锈钢无缝钢管的原材料控制、生产工艺要求、生产过程中的主要问题和解决方案,文章最后对大口径超厚壁双相不锈钢无缝钢管的未来发展进行了展望。

基于造价视角的建筑电气设计思考

统计、分析各类型建筑中电气单方造价及占建安总费用的比例,从宏观上了解电气造价;比较高压电缆不同敷设方式的单位造价,总结合理布局电气设备用房的重要性;比较不同材质的管材在不同敷设方式下的造价,比较不同防腐材质桥架的价格,总结材料选择对造价的影响;比较不同规格非消防负荷电缆、不同危险类灯具的造价,分析过度设计对造价的影响。

三辊轧管机上钢管变形特点研究(上)

三辊轧管机的3个轧辊上各有1个台肩,其台肩区几乎承担了钢管的全部减壁任务,具有很强的延伸能力,在台肩上钢管的变形量大,而且具有集中性、瞬时性。在研究钢管变形特点的基础上,讨论了台肩的作用、与变形特点有关的变形量、高合金轧制和薄壁管轧制精度等工艺问题。

厚壁无缝钢管的超声波检测系统

在制造及使用过程中,对无缝钢管进行无损检测是保证产品质量的重要手段。在对超声检测原理及相应工艺参数分析的基础上,针对壁厚与外径比大于0.23的厚壁无缝钢管超声波检测提出了一种切实可行的办法。实验证明,系统对直管可进行连续的自动探伤和点动探伤,对弯管可进行手动探伤,并能实现钢管壁厚的测量。

3种典型热轧无缝钢管机组的产品壁厚精度浅析

如何获得更高的热轧无缝钢管的尺寸精度是新建或改造轧管机组重点考虑的问题。在简要介绍几种类型热轧管机组基本生产工艺过程和实际生产情况的基础上,对不同轧管机组所轧钢管的壁厚尺寸进行了随机检测;分析了各种机组产品壁厚的实际精度水平和影响产品壁厚精度的因素。

Φ400mm机组二次穿孔机改造后钢管壁厚精度分析

分析了包钢钢联股份有限公司无缝钢管厂Φ400mm自动轧管机组二次穿孔机改造后钢管壁厚精度的改善情况,分析结果表明,采取加长轧辊长度和顶头辗轧带长度等措施,有利于提高钢管的壁厚精度。

电站锅炉厚壁蒸汽管道焊接接头开裂原因分析

通过宏观检查、成分分析、力学性能试验、金相检验、断口扫描电镜观察等试验方法及综合分析,对电站锅炉用厚壁蒸汽管道焊接接头开裂原因进行了分析。结果表明,焊接接头开裂泄漏的主要原因是由于焊接过程或焊后热处理控制不当,焊接接头中产生的再热裂纹在运行中承压扩展所致。

大口径P92厚壁管斜轧穿孔分层缺陷形成倾向性研究

在测定P92钢高温流动应力和热物性参数的基础上,借助于有限元软件MSC.Superform对大口径P92厚壁管二辊斜轧穿孔过程进行3D热力耦合模拟;采用Oyane韧性断裂准则分析轧件损伤场及钢管分层缺陷的倾向性,发现与顶头前端接触的轧件內表皮下一定深度区域存在破裂高危带。研究了送进角对损伤场的影响,结果表明:轧件最大损伤特征值随送进角的增大而减小,发生分层缺陷的倾向性降低。

核电厚壁管道全位置TIG焊动态焊接变形研究

针对核电用厚壁不锈钢管道对接中的动态焊接变形问题,采用理论分析与试验测试相结合的研究方法,系统研究了厚壁不锈钢管道全位置TIG焊动态焊接变形的规律及其影响因素。研究结果表明:轴向焊接变形和焊接坡口的填充密切相关,轴向收缩变形主要集中在前2/3坡口填充厚度,而在后1/3坡口填充厚度,轴向收缩几乎停滞,主要表现为热胀冷缩;焊接热输入是影响轴向收缩的重要因素,因此可以通过控制热输入来控制轴向收缩:采用连续焊接方式可以降低焊接收缩变形。

耐热合金钢P91热变形过程静态及亚动态再结晶行为

利用单道次、双道次热压缩试验研究铸态P91合金钢在热变形后的动态、静态、亚动态再结晶行为,探索不同变形温度、应变速率、变形量对静态、亚动态再结晶的影响并建立静态、亚动态再结晶动力学方程。研究得出:热变形结束后,静态再结晶率随变形温度、变形量及应变速率的增大而增大;亚动态再结晶率与变形温度、变形量和应变速率呈单调递增,并最终趋于稳定。以真应变为参数,铸态P91热变形后再结晶类型可按照真应变分为三种情况:当ε<ε_c时,道次间隔主要发生静态再结晶;当ε_c<ε<ε_T时,同时发生静态、亚动态再结晶;当ε>ε_T时,主要发生亚动态再结晶。通过对双道次压缩试样的显微组织分析得出:相同变形条件下,亚动态再结晶晶粒比静态再结晶细小,再结晶晶粒随变形温度增加而增大,随应变速率增大而减小。

小径厚壁钢管超声探伤系统设计研究

针对壁厚与外径比大于0.2的小径厚壁无缝钢管提出了一种基于超声波检测的缺陷检测系统,完成了系统的硬件和软件设计,同时为提高系统缺陷的识别效率和准确度,通过分析小径厚壁钢管超声自动探伤系统干扰来源和传播途径,利用改进小波阈值去噪方法来去除混回波信号中的噪声提高回波信号信噪比。实验证明,超声探伤系统能够实现小径厚壁钢管的缺陷检测,小波阈值降噪法可有效去除混在超声回波信号中的各种噪声,大大提高回波信号信噪比。

基于机器视觉的钢管壁厚在线检测方法研究

在钢管生产过程中,需要对钢管的壁厚进行实时测量,以检验所生产的钢管是否符合规格。针对人工测量钢管壁厚中所出现的测量效率低、易产生疲劳且无法实时测量等问题,基于机器视觉测量技术,提出一种钢管壁厚在线检测方法。该方法首先采集钢管断面图像,然后对采集到的钢管图像进行预处理,使用Canny边缘检测算子检测钢管断面内外圈边缘特征,最后使用改进后的随机霍夫圆检测算法检测断面轮廓,根据设计的钢管壁厚测量方案计算得到各处钢管壁厚。改进的随机霍夫圆检测由于采用分区采样以及筛选出与边缘轮廓契合度最高的候选圆的方式,提高了原检测算法的检测精度与效率。经过实验验证,该方法测量精度高,效率高,能够满足对钢管壁厚在线检测的要求。

铸态T/P91耐热合金钢热加工图与热挤压工艺

利用热力模拟实验研究铸态耐热合金钢T/P91材料在热加工温度范围900～1200℃、应变速率范围0.01～5 s-1、变形量60%、70%下的真应力-应变曲线,并建立铸态T/P91合金钢的热变形本构方程;利用DMM动态材料模型计算出铸态T/P91合金钢在热变形中的耗散因子和流变失稳判据,绘制出热加工图。结果表明,热加工图预测的安全区晶粒组织均匀、组织易出现失稳开裂和组织粗大的缺陷,T/P91合金钢的热加工要避免高温低应变;利用DEFROM-3D软件通过数值模拟研究挤压工艺参数对挤压过程动态再结晶的影响,制定工艺参数为：挤压温度1500～1200℃,挤压比9,挤压速度26～36 mm/s。

核级复合钢管道预堆边堆焊工艺优化及试验研究

从堆焊层的金相检验与组织分析、热处理工艺试验、堆焊层渗透检验（penetration test,PT）缺陷分析与控制三个方面开展核级复合钢管道预堆边堆焊工艺的优化及试验研究。首先,分别对预堆边隔离层、过渡层及保护层进行了宏微观缺陷与金相组织检查,重点掌握了复合钢各堆焊层的焊接性,并总结出了堆焊工艺的控制要点;然后,通过开展热处理工艺试验,使低合金钢母材侧过渡层热影响区（HAZ）获得了预期的回火索氏体组织,且过渡层各区的硬度值均理想。最后,针对加工后过渡层出现的PT缺陷开展分析与控制研究,确定了PT缺陷为高温失塑裂纹,并制定了控制裂纹缺陷的工艺措施,有效降低了高温失塑裂纹的产生。

用以穿代轧工艺改造小型无缝机组

评述了自动轧管机在小型无缝机组中的作用,提出了与传统观念截然不同的看法:采用“以穿代轧”新工艺,可获得显著的经济效益和社会效益。

空拔圆管壁厚变化的上界解分析

利用连续速度场分析了圆管空拔过程,建立了空拔壁厚变化量计算式。经验证,该式计算的空拔壁厚变化量与实际值基本一致,可用于工程计算。

Q690E海事起重船主弦杆用无缝钢管的开发

1600t级海事起重船主弦杆用Φ630 mm×30 mm规格Q690E钢级无缝钢管,一直以来无法顺利实现热轧生产.通过优化钢种化学成分,使钢种1 200℃时的热塑性达到40.8%,有效降低了轧制力及生产难度;控制钢种的碳当量在0.62%以下,保证了材料的可焊性;生产前进行端部淬火试验并测量相变点,热处理采用浸入式淬火,保证了管材的淬透性,热处理加热制度为940℃水淬+650℃回火空冷.最终使得产品的屈服强度达到760 MPa以上.

X70厚壁海底管线钢管研制

根据我国南海深海管线用钢管的技术要求,开发出了厚壁X70钢级φ765.2mm×31.8mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550MPa,抗拉强度≥660MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后伸长率达到54%;在-20℃下管体冲击功平均值为340J,焊接接头冲击功平均值最低为168J;在0℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688mm,焊接接头最小为0.222mm,热影响区最小为0.280mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70钢管具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。