天然气输送管线的止裂机理研究

对天然气输送管道裂纹的受力情况及裂纹的止裂机理进行了较为详细的分析,结果表明:管道轴向裂纹动态扩展的止裂性能与管材抵抗轴向裂纹扩展的能力有关,但在天然气传输管道中,减压速度低,管道阻止轴向裂纹扩展的韧性对动态裂纹的止裂并不起决定的作用,其止裂的关键是裂纹动态扩展过程中产生偏向环向的Ⅰ-Ⅲ型裂纹扩展。增大轴向裂纹扩展阻力和降低管材环向裂纹扩展阻力均可提高天然气输送管道的止裂性能。因此,在高压长输管线的止裂问题中应充分考虑管材的各向异性对裂纹止裂的有利影响,以降低管线的造价。

高性能管线钢DWTT试样异常断口分析

根据DWTT试样断口中脆性区产生的原因不同,异常断口形貌分为三类:第一类试样韧性起裂后,经历较长的韧性稳定扩展,仅在锤击区域产生孤立的脆性断裂形貌区;第二类试样韧性起裂后,经历韧性稳定扩展,转变为脆性断裂直至试样破坏,脆性面积较大;第三类试样起裂区和锤击侧均为韧性断裂形貌,仅在试样中部核心部位产生脆性断裂区域。通过降低试样断裂过程中承受的最大载荷和横向约束,可以减少或消除由于试样在试验过程中过大的压缩变形和试样厚度局部增大产生的第一类和第二类异常断口。而主要由于裂尖应力状态发生变化产生的第三类异常断口,其韧脆断裂形貌的转变是材料本身力学性能的体现,在实际管道结构的断裂过程中是会发生的,在试验中也是不可能消除的。因此,不加区别地将异常断口试样全部视为无效试样,人为消除试验中的异常断口,将会存在巨大的安全隐患。