深埋大直径管线原位保护工况下地下连续墙施工技术

针对城市核心区域地下工程施工过程中管线迁改制约施工难题,创新出一种深埋大直径管线原位保护工况下地下连续墙施工技术,并在南京惠民大道综合改造工程中成功应用。文章以应用案例为依托,重点对导墙工艺改进、成槽机改造、成槽工艺创新及钢筋笼吊装措施进行介绍,为类似工程提供参考。

HDPE缠绕结构壁管在沿海电厂循环冷却水管道的设计应用

以印尼巴厘岛3×142 MW燃煤电厂排水管工程为例,介绍了沿海电厂循环冷却水用HDPE缠绕结构壁管及配套件的设计开发过程,对长距离、大口径海工HDPE管道的设计和工程应用有一定的借鉴意义。

厚壁X70管线钢的组织和性能

借助TEM、SEM、EBSD等显微组织分析手段及力学性能测试,研究了深海用超厚规格X70管线钢板的显微组织与力学性能的关系。实验结果表明:为满足深海用厚壁X70管线钢对纵向变形能力及DWTT(落锤撕裂实验)断裂韧性的严格要求,组织设计可采用针状铁素体+多边形铁素体的双相组织方法。针状铁素体为硬相、多边形铁素体为软相的双相组织中,屈强比随多边形铁素体数量的增加而降低,增大铁素体晶粒尺寸也能降低材料屈强比;在针状铁素体为基体的显微组织中,引入适量的细化多边形铁素体还可降低其有效晶粒尺寸,提高材料DWTT性能,但多边形铁素体体积分数过多、晶粒尺寸过大时,平均有效晶粒尺寸增加,DWTT性能反而降低。

深水海管终端设备管线应力计算研究

深水海管终端设备管线承受的流体内压一般较大,同时外部受到海洋环境载荷的作用,管线较短,安装有阀门和连接设备,并与海管终端设备的钢结构进行连接。针对深水海管终端设备管线这些特点,结合工程案例对其进行了应力计算,采用ABAQUS软件建立了管线和钢结构的有限元模型,考察了与连接设备接口处不同的约束条件对计算结果的影响,同时按照设计规范施加各个工况下的载荷对管线进行了校核。分析结果表明,管线与连接设备接口处,钢结构和管线之间采用耦合约束得到的应力计算结果较为保守,当管线和结构刚度相当时,考虑接口处的结构刚度十分必要;海管终端设备管线直管和弯管的UC值均小于1,满足DNV规范要求。

深海管线用X70厚壁管线钢的组织及性能分析

通过对深海管线服役工况的分析，总结了深海用管线钢的技术特点，表明高强度、大壁厚、小径厚比管线钢管是深海用管线钢管的发展趋向。通过采用低C高Mn， Nb和Ti微合金化的成分设计和TMCP工艺控制，开发出了深水用X70钢级、厚壁36.5 mm管线钢，其全壁厚组织以均匀细小的针状铁素体＋少量M/A岛为主。对钢板进行了实物力学性能测试，测试结果显示：屈服强度480～550 MPa，屈强比≤0.82，-20℃下冲击功410 J以上，横向和纵向DWTT断口纤维率为100%，该深海管线用X70厚壁管线钢达到高强度、低屈强比、高韧性和优良低温抗动态撕裂能力的良好匹配。

深海管线用高钢级厚壁直缝埋弧焊管研制

对深海管线用钢管的研制背景及技术目标进行了详细阐述。通过采用低C高Mn-Nb-Ti合金化的成分设计和合理的TMCP工艺控制,开发出具有高强度、低屈强比和优异低温韧性良好匹配的X70级36.5 mm厚壁管线钢。采用JCOE制管工艺试制的X70级准914 mm×36.5 mm直缝埋弧焊管,其管体及焊接接头的拉伸性能、断裂韧性及硬度等指标全部满足DNV-OS-F101标准要求,主要性能指标达到了研制技术目标要求。

深海用36.5mm厚X70钢板及其大口径直缝埋弧焊管的开发

以低碳高锰铌镍钼系合金为基础进行成分优化设计,辅以两阶段控制轧制+热机械控制工艺,开发出厚36.5mm的X70钢板,测试了其显微组织和力学性能;采用该钢板试制了规格为1 016mm×36.5 mm的直缝埋弧焊管,测试了接头的力学性能和耐腐蚀性能。结果表明:36.5mm厚X70钢板的显微组织主要由针状铁素体组成,其强度和低温韧性优异,屈强比不大于0.80;大口径直缝埋弧焊管接头的力学性能均符合DNV-OS-F101-2013的指标要求,管体(母材)屈强比不大于0.82,伸长率不小于60%,均匀延伸率不小于7.0%,钢管母材及焊接接头具有较好的低温韧性,同时也具有良好的抗氢致开裂和硫化物应力腐蚀开裂性能。

西气东输二线管道在罐罐岭地震断裂带的敷设

西气东输二线甘肃段输气管道与罐罐岭地震断裂带有1处相交。天然气长输管道在通过地震断裂带时,若遭遇高于该地区基本烈度的地震将会造成管道断裂、屈曲失稳及拉断等损坏。为此,阐述了地震断裂带处管道设计及施工需要注意的问题,介绍了西气东输二线管道通过罐罐岭地震断裂带时的敷设技术。通过不断调整设计,优化了线路与断裂带的交角,并对管道壁厚等参数进行了严格的计算分析,在国内首次采用了X80HD2大变形钢管,以便在遇到地震影响时避免或减少管道破坏并防止发生次生灾害。为确保管道安全运行,强化了抗震、防震设计理念及技术措施,为类似工程积累了经验。

深海用X70高强度厚壁管线钢及焊管的开发

为了保证深海油气管线钢管的可靠运行,针对深海用管线钢及钢管性能的要求,通过采用低C、Nb、Ti微合金化和复合添加Ni、Mo等合金元素的成分设计和合理的管线钢热机械控制工艺(TMCP),开发出具有高强度、强低温韧性及良好焊接性能的X70钢级壁厚40.5 mm高强度深海用管线钢和小径厚比(D/t)的Φ762 mm×40.5 mm管线钢管。试验检测结果表明,钢管的强度、韧性、硬度等性能满足相关技术指标要求,具有良好的塑性变形能力和低温韧性。

海底管线用管线钢及钢管的研发与应用

介绍了国内外海底管道的发展及应用,以及我国海底管线用管线钢及钢管的研发和应用现状。指出,近年来虽然我国海洋油气输送用管线钢及钢管研制已取得巨大突破,但总体来说,我国海洋工程领域用海底管线的技术水平和研发能力还远不能适应国内外深海油气开发的需要,与国外先进水平相比仍存在较大差距,尤其缺乏适用于超水深和基于应变设计的海底管线用管线钢及钢管的研发和生产经验,需要进一步加强开发研究,为我国深海油气资源的大规模开发做好技术储备。

深海用高强厚壁直缝埋弧焊管开发技术难点分析

深海油气管道对管道用管材的可靠性提出了更高的技术要求,高强度大壁厚直缝埋弧焊管是深海油气输送管道的方向发展。从深海用高强度厚壁直缝埋弧焊管对管线钢板材及钢管在高强度、高韧性和抗脆断、高尺寸精度、低焊接碳当量和良好焊接性以及抗腐蚀性等方面的高技术要求入手,详细分析了高强度厚壁管线钢材料、板材质量控制和钢管制造工艺等方面存在的技术难点,提出了解决思路。

深海Nb-Ti微合金化X65MO管线板管强度和韧性研究

对X65MO钢22.2mm和24.0 mm钢板、Φ558.8 mm钢管及焊接接头进行了拉伸、冲击与低温落锤测试和组织性能分析。通过热机械控轧控冷技术,待温坯厚度88 mm,压缩比大于10,二开温度设定为870~880℃,终轧温度设定为820~830℃,采用超快冷进行冷却,入水温度设定为750~760℃,终冷温度460~500℃,获得铁素体、贝氏体的混合组织,铁素体含量50%~60%,满足了制管后的强韧性要求。

浅析钢管道内壁除锈机的研制及应用

由于放淤固堤季节性较强,造成机淤钢管道长时间闲置,致使钢管道内壁锈蚀严重,大大缩短了钢管道的使用寿命,加大了施工成本。该问题在长期的放淤固堤施工中一直没有得到解决。本文主要阐述了德州黄河建业公司的有关技术人员对该问题进行了攻关,成功地研制出了钢管道内壁除锈机,解决了机淤钢管道内壁除锈这个难题。

深海用厚壁X70管线钢的性能研究

通过低C、Nb、Ti微合金化、复合添加Cr、Mo的成分设计以及合理的TMCP工艺,开发出31.8 mm厚深海用X70管线钢,并对试制钢板的组织和性能进行深入分析、研究。试制钢板的组织为多边形铁素体、针状铁素体和贝氏体复相组织,屈服强度达到520 MPa以上,屈强比<0.85,-20℃冲击功达到300 J以上,-10℃横向落锤撕裂(DWTT)剪切面积>90%。试制深海用厚壁X70管线钢具有高强度、低屈强比、高韧性和优良低温抗动态撕裂能力的良好匹配。

复合材料在深海管道中的应用

深海中蕴藏着丰富的资源,其开发的潜力较大,也是世界海洋科技强国争夺的重要区域。中国在“十三五”规划中已经把开发深海作为战略高技术部署的一个重要区域。深海的环境是比较独特且复杂的环境,所以对深海管道装备以及材料有更严格的要求,同时给深海装备的设计以及使用带来较多的挑战。文章主要讨论油气资源在深海的发展情况以及深海管道技术和符合材料应用的前景。

大型钢质排污管道快速安装技术研究与应用

本文以烟台开发区大季家污水处理厂深海排放工程海域管道施工为背景,重点对管道水陆连点处理及钢质管道水下法兰快速连接技术进行了研究,通过技术改进,大大提高了水下管道铺装效率。

浅谈燃气用薄壁不锈钢管的应用实践与优化方案

近几年来,我国国民的经济水平在社会不断的发展之下得到了有效的提升,城镇住宅公共建筑的数量也在不断的增加,随着这些建筑的大量建设,流体(水、燃气)管道的输送供应需求也在不断的上升,我国的燃气输送管道,在二十一世纪以前使用的大多是热镀锌管,该管道安装的优势是材料成本低廉,但是安装的时间很长,并且容易生锈腐蚀,安装需要的人力资源较大,在安装之后,每三到五年就需要对其做一次防腐处理,刷上新的防腐漆,在管理方面也比较困难,需要的人力成本偏高,由于这些缺点的存在,使得镀锌钢管逐渐被燃气管道所淘汰,开始采用薄壁不锈钢管来代替镀锌钢管在燃气管道中的使用。本文会对薄壁不锈钢管在燃气管道安装中的应用进行相应的分析,提出优化方案。

深海环境因素对管线钢腐蚀行为影响研究进展

深海油气管道的安全运行对海洋油气开发至关重要。深海环境较为恶劣,对管线钢腐蚀行为的影响十分复杂。通过综述管线钢在静水压力、溶解氧、流动冲刷3种主要深海环境因素中腐蚀行为的研究现状,重点剖析了静水压力对离子活性、腐蚀产物组成、点蚀、应力腐蚀开裂以及腐蚀电化学过程中热力学与动力学行为的影响,并厘清了溶解氧对电化学阴极反应中的氧去极化与氢去极化、流动冲刷中冲刷与腐蚀之间的关系。总结了3种主要因素对腐蚀行为的影响规律,并讨论了静水压力与溶解氧、流动冲刷与溶解氧、静水压力与流动冲刷耦合作用对管线钢腐蚀行为的影响。在此基础上,对未来关于管线钢多因素耦合腐蚀行为的研究方向与重点进行了展望。(图4,表1,参133)

深海用厚规格管线钢的连续冷却转变

利用G1eeble-2000热模拟试验机研究了深海用DNV485管线钢在两阶段轧制变形后的连续冷却转变行为,借助热膨胀法和金相法建立了其连续冷却转变曲线。结果表明,该管线钢在较低的冷速下会得到以铁素体(F)为主含有少量退化珠光体(P')的高温相变产物,在较高的冷速下得到以粒状贝氏体为主混有少量板条贝氏体的中温相变产物。