极近距离煤层采空区下沿空留巷技术研究

为了解决极近距离煤层采空区下多次回采影响的沿空留巷围岩严重变形难题,以山东新查庄矿业有限责任公司(以下简称“新查庄煤矿”)91006综采工作面为工程背景,研究分析了采空区下沿空留巷覆岩顶板结构特征及运动规律,通过建立顶板位态力学结构模型,确定了采空区下沿空留巷巷旁支护阻力计算方法,计算出巷旁支护阻力为3432 kN,提出了“水力压裂超前断顶+巷旁钢管混凝土墩柱高强支护”为主体的巷旁复合支护体系。利用超前断顶卸压技术将巷旁顶板由传递岩梁结构向短悬臂梁结构转变,大大降低巷旁支护阻力,与钢管混凝土墩柱的高强巷旁支护相结合,特别适用于采空区下的沿空留巷工程。通过在新查庄煤矿91006综采工作面试验应用表明,留巷取得了较好的效果,巷道表面整体变形量较小,满足工作面回采期间的要求。

整装式大型金属波纹筒成型装置设计

针对风力发电机组预应力墩基础工程设计施工中对整装式大尺寸金属波纹筒产品的需求,为对应的可移动式波纹筒自动生产线配套设计了一种新型整装式大尺寸波纹筒成型装置。分析了波纹筒成型装置的工作原理和主要功能,设计了波纹板成型和卷筒成型装置等关键核心部件;研究并设计复杂异性截面波纹板冷弯成型、筒体自动螺旋拼接压制成型等关键技术工艺;分析了成型装置在波纹筒生产试验中出现的波纹板成型时阻力过大、用于锁边的波形出现起皱现象、用于锁边的波形外形尺寸不一致、卷筒成型时波纹筒出现偏心、锁边成型后有干涉现象等主要技术和生产工艺问题,提出了处理方案并解决了试生产中的问题。研制的样机投入工程现场生产试验,验证结果表明所设计的装置达到了设计性能指标要求。

直缝与螺旋缝埋弧焊管静水压爆破试验结果比较研究

统计了46根直缝埋弧焊管、41根螺旋缝埋弧焊管的静水压爆破试验的结果,分析其爆破特征,计算实际屈服压力/理论屈服压力、实际爆破压力/理论抗拉压力、实际最高抗拉压力/理论抗拉压力的比值,分析起爆点和止裂点位置、爆破裂口的方向和长度特征、起爆点在钢管的位置特征等,研究二者的差别。分析认为,直缝与螺旋缝埋弧焊管的综合质量性能良好,都能满足油气长输管道的使用要求,在一些具体细节上略有差异。

304不锈钢薄壁管件纵缝焊接接头残余应力数值模拟研究

目的采用数值模拟方法代替传统测量方法,以准确模拟不锈钢薄壁管件焊接接头残余应力分布规律及预热温度对焊接残余应力的影响规律。方法采用TIG焊接方法对304不锈钢进行圆管纵缝焊接试验,以最优焊接工艺参数为基础,基于ABAQUS有限元仿真软件,采用热力完全耦合模型,在DFLUX子程序中运用Fortran语言对模型进行汇编以完成ABAQUS的二次开发,模拟薄壁管件纵缝焊接热力耦合过程,并在模拟结果上添加预热温度为150℃的预热工艺。结果304不锈钢薄壁管件焊接过程中会产生较大的残余应力,局部区域接近管材的屈服应力。纵向残余应力趋于焊缝中心方向由压应力转化为拉应力,焊缝中心横向应力承受压应力,并且随着向焊缝两侧移动,横向残余应力值逐渐趋近于0。焊缝厚度方向上的径向应力值变化幅度较小。预热可以有效降低不同方向上的焊接残余应力,其中对纵向残余应力的改善最为明显。结论数值模拟方法能够准确计算出不锈钢薄壁管件焊接接头残余应力分布,预热处理能够有效降低接头残余应力。

“5G+工业互联网”的数字孪生钢管生产集成技术研究

“5G+工业互联网”是装备制造企业实现数字化转型的重要途径。首先设计了钢管生产数字化框架,其次探讨了钢管生产车间应用“5G+工业互联网”的组网方式、关键工序改造和技术集成,最后研究了钢管全生命周期的唯一标识及应用数字孪生技术建构虚拟生产和物流系统,包括钢板和成品物流、钢管加工成型、质检及交互操作等场景。结果证明,“5G+工业互联网”满足钢管生产数字化转型的需要和智能化升级的需求,也为制造行业建构虚拟生产线提供了参考。

天然气输送管道工程中螺旋缝焊管与直缝焊管的对比分析

在天然气输送管道工程中焊管的合理选用是关系管道寿命及运行安全的关键。本文从焊管应力状态理论分析出发,从制造工艺、产品质量、失效情况、市场因素等方面对螺旋缝焊管和直缝焊管进行比较分析,结合焊管的发展现状,给出天然气输送管道工程中钢管的选管建议,并且提出钢管验收和检验的相关措施。

不锈钢钢管焊缝附近部位开裂原因

汽车底盘用排气管、冷却水管等不锈钢钢管焊缝附近发生开裂现象,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验等方法对其开裂原因进行了分析。结果表明:相比06Cr19Ni10不锈钢,1Cr14Mn10Ni1不锈钢的钢管焊缝附近更容易析出Cr_(23)C_(6)碳化物,并出现局部贫Cr,贫Cr区域沿着晶界发生腐蚀开裂。

钢管焊缝100%检测的X射线工业电视检测方法

分析了X射线工业电视检测及计算机实时成像装置,检测钢管端部焊缝时存在盲区的主要原因;介绍了钢管端部焊缝100%检测的3种方法。实践表明,在3种检测方法中,采用改变图像增强器接收屏几何尺寸的方法较优,可解决采用遮挡板、遮挡器方法时存在的不足,满足了对钢管端部焊缝进行100%检测的要求。

显微组织对P92钢蒸汽管道焊缝区蠕变裂纹扩展速率的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对1000 MW超超临界发电机组P92钢再热蒸汽管道焊缝区的显微组织及其对蠕变裂纹扩展速率的影响进行了深入的研究。结果表明,试验用P92钢蒸汽管道焊缝区为回火马氏体组织,其组织极不均匀,主要表现在马氏体的回复程度相差较大。马氏体回复程度越低,板条形态保持得越好,板条越细密,蠕变裂纹扩展速率就越小。在焊缝区,原奥氏体晶界、马氏体板条界及亚晶界上主要分布有两种析出相,即富含钨、钼的Laves相和富含铬的M_(23)C_6型碳化物;而在焊缝区晶体内部除有上述两种析出相外,还有富含钒、铌的MX型碳化物,且Laves相总伴生在M_(23)C_6型碳化物处。

钢管管缝缺陷漏磁场模型及其应用

提出了基于模型的漏磁检测方法 ,对于钢管管缝缺陷漏磁场分布特征 ,采用许瓦兹 -克里斯多夫变换定理进行了理论推导 ,建立了相应的数学模型 ,并对其应用特点进行了分析。

大跨越输电塔主材加劲钢管残余应力分布特点研究

加劲钢管是把纵向或横向加劲肋焊接在传统钢管内壁上而生成的一种新型构件,已计划作为大跨越输电塔的主材,残余应力对加劲钢管的性能具有重要影响。首先根据大跨越输电塔工程需要,设计了3种不同加劲肋布置方式的加劲钢管和1种无加劲肋钢管的试件,每种试件各3个,共12个试件;然后采用盲孔法测试了这些试件的残余应力。研究结果表明:加劲钢管的残余应力场可视为钢管对接焊缝和加劲肋焊缝残余应力场的叠加。该应力场具有以下特点:加劲钢管的残余拉应力峰值和位置与无加劲肋钢管基本相同;加劲钢管的残余压应力峰值大于无加劲肋钢管,且其残余压应力峰值位置会有较大变化;加劲钢管的加劲肋处存在明显的残余拉应力,但该残余拉应力明显低于钢管对接焊缝处的残余拉应力。

我国ERW焊管生产中的问题及改进措施

通过近年来参与多项 ERW管线标准的制定和驻厂监造 ,发现国内制管企业在钢管生产和质量控制方面存在很多问题 ,针对这些问题 ,提出了相应的解决办法。

螺旋焊管成型角的合理选择

介绍了成型角与带钢宽度和螺旋焊管直径的关系 ,通过对成型角与焊缝应力关系以及成型角与生产能力的关系的分析 ,指出螺旋焊管的成型角取 4 0°～

螺旋钢管内焊缝自动跟踪与熔透控制系统

介绍了螺旋焊管生产过程中内焊缝自动跟踪及熔透控制系统的研制情况 ,通过对内焊缝焊偏度熔透不一致产生原因的分析 ,提出了内焊缝自动跟踪及熔透控制系统的基本原理。该系统经过胜利油田淄博制管有限公司的实际生产应用 。

输送天然气用不锈钢焊管锈蚀穿孔原因分析

通过对锈蚀穿孔的天然气用不锈钢焊管进行化学成分分析、硬度检测、金相高倍检验以及焊管腐蚀形貌观察,结合钢管的使用环境,分析和讨论了不锈钢焊管锈蚀穿孔的性质和原因。结果表明:钢管腐蚀部位沿纵向呈点状分布于焊缝位置,钢管的锈蚀穿孔属于点蚀;焊缝组织中δ铁素体含量偏高是导致钢管焊缝锈蚀穿孔的内在因素,钢管附着泥尘和接触含氯水分等腐蚀介质是导致其焊缝锈蚀穿孔的外部环境因素,而钢管中存在的残余应力对焊缝的锈蚀穿孔具有促进作用。

直缝不锈钢焊管焊缝组织性能研究

针对等离子焊接直缝不锈钢管出现的咬边、气孔等焊缝表面成形缺陷,提出等离子+TIG双枪焊接新工艺,并对焊接接头进行X射线探伤检测、显微组织分析及力学性能测试。试验结果表明:等离子+TIG双枪焊接中,双枪具有协同效应。TIG电弧对前一焊道进行了重熔,有效抑制了等离子焊接缺陷的产生;直缝不锈钢管各项性能满足生产要求。准114 mm×3.0 mm的AISI304不锈钢在获得良好焊缝成形的条件下,采用等离子+TIG双枪焊接工艺的焊接速度可以达到360 mm/min;与等离子焊接工艺相比,生产效率大大提高,基本实现焊缝零缺陷。

电阻焊钢管焊缝手动超声波检测工艺及方法

电阻焊钢管焊缝超声波检测中缺陷漏检是导致钢管爆裂和焊缝失效的重要原因,造成缺陷漏检的原因有探头参数选择不合适、干扰波影响、缺陷回波和毛刺回波未分清等多种因素。为此,全面分析了探头K值、晶片尺寸、探头频率等对检测效果的影响。提出探头参数、扫查范围、检查方式和制作灵敏度对比试块等检测工艺和方法。提出大曲率钢管检测时探头曲面的磨制方法,探讨了焊缝缺陷回波和焊缝内毛刺回波的识别方法。

柴油机不锈钢散热管焊缝早期开裂原因分析

某柴油机散热用奥氏体不锈钢焊接弯管焊缝发生早期开裂,采用宏观分析、金相分析、扫描电镜及能谱分析、化学成分分析等对弯管开裂的原因进行了分析。结果表明:焊缝的早期开裂属应力腐蚀开裂,其早期失效主要是由于焊接工艺及焊丝选择不当所致,冷却水中氯离子的存在造成接头强度下降、耐蚀性能降低,形成裂纹源,裂纹在应力作用下迅速扩展导致开裂。

Q235B钢循环水母管断裂原因分析

某发电公司1 000 MW燃煤发电机组在运行中,Q235B钢循环水母管发生断裂。通过宏观检验、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对循环水母管的断裂原因进行了分析。结果表明:循环水母管焊缝部位存在未焊透现象及焊渣、焊瘤等夹杂物,焊接质量低、显微组织异常导致焊缝处承载能力差;在腐蚀环境存在的情况下,裂纹在焊渣处形成并快速扩展,导致循环水母管断裂失效。

小口径钢管全位置脉冲TIG焊的成形控制及组织调控

采用德国ORBIMATIC管 -管自动焊机对小口径薄壁钢管环缝在全位置对接焊时的成形控制和组织调控进行了研究。结果表明小口径薄壁钢管环缝的全位置对接焊分两步走较好 ,第一步控制成形 ,运用全位置脉冲TIG焊及单面焊双面成形技术 ,通过在各分段区间合理选择焊接工艺参数 ,获得内外成形美观的焊接接头 ;第二步进行组织调控 ,在第一步完成后 ,用适当电流电弧对焊缝进行回烧、热处理 ,有效地消除焊缝组织中的柱状晶 ,细化晶粒。综合以上两步 ,可获得成形美观、组织均匀的焊接接头。同时探讨了一些主要工艺参数对焊缝成形的影响 ,并通过优化试验 。