發(fā)布時間：2017-10-01 02:33

  本文關(guān)鍵詞：靜水壓試驗對螺旋焊管質(zhì)量影響的研究

  更多相關(guān)文章： 螺旋焊管 靜水壓試驗 形狀尺寸 機械性能 殘余應力

【摘要】：螺旋焊管靜水壓試驗是通過向試驗鋼管內(nèi)充水、加壓、保壓等過程來檢測鋼管在規(guī)定壓力是否滿足設(shè)計要求,是最直觀、最接近鋼管實際使用情況的一種檢測手段。檢驗標準中明確要求每根螺旋焊管均需進行靜水壓試驗,主要檢驗在規(guī)定等級壓力下焊縫或管體不破損、不滲漏。靜水壓試驗在檢驗鋼管本身質(zhì)量的同時,試驗鋼管在靜水壓力載荷及本身存在的殘余應力疊加作用下會出現(xiàn)一定的彈塑性變形,進而影響到鋼管外形尺寸、機械性能、殘余應力的分布。這三方面的質(zhì)量情況與管線運行安全有著密不可分的關(guān)系,因此研究靜水壓試驗對螺旋焊管外形尺寸、機械性能、殘余應力分布的影響具有重要意義。本文介紹了靜水壓試驗的工作流程,以及主要的管線標準中對靜水壓試驗壓力的要求。研究分析了靜水壓試驗在標準試驗壓力0.90SMYS下螺旋焊管形狀尺寸、機械性能、殘余應力三個方面質(zhì)量的變化情況。分析了采用更高的試驗壓力0.95SMYS時壓力對鋼管的質(zhì)量影響。在鋼管的形狀尺寸方面,本文根據(jù)大量的試驗數(shù)據(jù)分析了靜水壓試驗前后鋼管直徑及橢圓度的變化情況,得出了在靜水壓試驗后鋼管長度方向上的直徑分布及橢圓度的分布規(guī)律。根據(jù)不同徑厚比鋼管0.95SMYS壓力試驗后的變形量散點分布回歸出鋼管周長變形量與徑厚比的關(guān)系式。經(jīng)實際驗證,計算值與實際值誤差為6.7%,可作為工程應用的參考。在鋼管的機械性能方面,本文詳細研究了制管過程中鋼管管體的應力一應變過程,發(fā)現(xiàn)鋼管在靜水壓試驗過程中產(chǎn)生微量塑性變形,在包申格正向效應及形變強化的作用下,鋼管管體屈服強度會有一定的提升。為驗證該結(jié)論,本文進行了一定數(shù)量的試驗,試驗數(shù)據(jù)表明,屈服強度有了6%-8%的提高。在驗證強度變化的同時,對靜水壓試驗前后的管體韌性也進行了試驗,試驗數(shù)據(jù)表明,靜水壓試驗對螺旋焊管管體韌性無明顯影響。在鋼管殘余應力方面,本文分析了鋼管殘余應力的產(chǎn)生機理,并介紹了工程上應用的殘余應力測量方法；理論研究了靜水壓試驗對鋼管殘余應力分布的影響,發(fā)現(xiàn),闡明了靜水壓試驗對鋼管殘余應力分布的影響機理：靜水壓試驗過程中鋼管管體組織內(nèi)部會產(chǎn)生微量變形使組織應力得以釋放,宏觀表現(xiàn)則為鋼管殘余應力靜水壓試驗后有一定的降幅。試驗驗證了采用較高的試驗壓力0.95SMYS的靜水壓試驗對殘余應力的消除更有利。本文經(jīng)過理論分析及相關(guān)試驗驗證,利用靜水壓試驗在檢測鋼管本身質(zhì)量的同時,對鋼管形狀尺寸、機械性能、殘余應力三方面的質(zhì)量具有重要影響,根據(jù)實際生產(chǎn)情況,提出采用0.95SMYS試驗壓力對螺旋焊管的最終交貨質(zhì)量更有利。
【關(guān)鍵詞】：螺旋焊管 靜水壓試驗 形狀尺寸 機械性能 殘余應力
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.15
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 課題背景及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2 課題研究的目的和意義14-15
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.1 靜水壓試驗對鋼管形狀尺寸的影響分析15-16
• 1.3.2 靜水壓試驗對鋼管機械性能的影響研究16
• 1.3.3 靜水壓試驗對鋼管殘余應力的影響研究16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排16-19
• 第2章 靜水壓試驗設(shè)備及工藝介紹19-27
• 2.1 靜水壓試驗工藝過程19-20
• 2.2 靜水壓試驗設(shè)備介紹20-24
• 2.2.1 靜水壓試驗設(shè)備概況20-21
• 2.2.2 靜水壓試驗設(shè)備技術(shù)參數(shù)21-22
• 2.2.3 靜水壓試驗機的液壓特性22-24
• 2.3 靜水壓試驗壓力的計算24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 靜水壓試驗對螺旋焊管外形尺寸的影響27-37
• 3.1 螺旋焊管外形尺寸的測量項目及方法27
• 3.2 形狀尺寸對鋼管使用的影響27-28
• 3.3 靜水壓試驗對鋼管形狀尺寸的影響28-34
• 3.3.1 靜水壓試驗對螺旋焊管直徑的影響28-34
• 3.3.2 靜水壓試驗對螺旋焊管橢圓度的影響34
• 3.4 本章小結(jié)34-37
• 第4章 靜水壓試驗對螺旋焊管機械性能的影響37-51
• 4.1 螺旋焊管機械性能的測量方法及過程37-39
• 4.1.1 螺旋焊管強度的測量方法37-39
• 4.1.2 螺旋焊管韌性的測量原理及方法39
• 4.2 螺旋焊管管體強度變化機理39-41
• 4.2.1 包申格效應及其產(chǎn)生的機理39-41
• 4.2.2 形變強化作用41
• 4.3 制管過程管體應力-應變變化41-44
• 4.4 靜水壓試驗對螺旋焊管強度的影響44-48
• 4.5 靜水壓試驗對螺旋焊管韌性的影響48-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第五章 靜水壓試驗對螺旋焊管殘余應力的影響51-65
• 5.1 螺旋焊管殘余應力的產(chǎn)生51-56
• 5.2 螺旋焊管殘余應力的測量方法56-58
• 5.2.1 機械測量方法56-57
• 5.2.2 物理測量方法57-58
• 5.3 靜水壓試驗對螺旋焊管殘余應力的影響58-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第6章 總結(jié)和展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文73-75
• 附件75

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本文編號：951865