P1: Koje posebne faktore treba uzeti u obzir u dizajnu čvrstoće čeličnih cijevi s debelim zidom?
Dizajn čvrstoće čeličnih cijevi s debelim zidom mnogo je složeniji od onog tanko zidnih cijevi, a treba razmotriti sljedeće čimbenike: prvo se mora izračunati trodimenzionalna raspodjela napona obruča, radijalni stres i aksijalni stres, koristeći hmenu formulu umjesto pojednostavljene formule za tanke zidove; Drugo, potrebno je procijeniti razliku u performansama u smjeru debljine, posebno anti-laminiranu sposobnost suzanja u usmjeravanju Z (brzina smanjenja presjeka veća od ili jednaka 35%); Treće, parametri čvrstoće puzanja (poput 100, 000 sati čvrstoće izdržljivosti) moraju se uvesti u uvjetima visoke temperature; Četvrto, analiza umora (korekcija SN krivulje) potrebna je za izmjenična opterećenja; Konačno, za korozivna okruženja, debljina stijenke dizajna mora dodati {2-5 mm korozijsku dopun u izračunatu vrijednost . standarde kao što su ASME B31 . 3 i GB/T 20801 pružaju posebne metode dizajna.
P2: Kako testirati žilavost čeličnih cijevi s niskim temperaturama?
The low-temperature impact test of thick-walled steel pipes has special requirements: the specimens need to be taken from 1/4 of the wall thickness (the most dangerous area), and samples are taken in the axial, circumferential and thickness directions; the standard Charpy V-notch specimens (10×10×55mm) need to be processed into full size, and when the wall thickness is insufficient, 7.5mm or 5mm small-size specimens can be used; the test temperature is set according to the minimum operating temperature (such as LNG pipes need to be tested at -196℃); the evaluation indicators include absorbed energy (such as X70 steel pipes -40℃≥60J) and shear area (≥85%); for extra-thick-walled pipes (>100 mm), potreban je i test suze u težini (DWTT) za procjenu performansi uhićenja pukotina .
P3: Koje su karakteristike zaostale raspodjele naprezanja čeličnih cijevi s debelim zidom?
Preostala raspodjela naprezanja čeličnih cijevi s debelim zidom pokazuje značajnu značajku gradijenta: vanjska površina obično je kompresivan napon ({-200 -400 MPa), unutarnja površina je zatezni napon (100 ~ 300MPa), a vrijednost stresa u jezgri je između dviju; Preostali stres u zoni zavarenih zavarenih cijevi s debelim zidom može doseći 80% čvrstoće prinosa; Na raspodjelu naprezanja utječe proces proizvodnje, a vršni napon vruće valjane cijevi je 30-40% niži od one u hladno-crtanoj cijevi; Preostali stres može uzrokovati dimenzionalnu nestabilnost (poput deformacije nakon obrade) i pucanja korozije napona; Raspodjela napona pune debljine može se mjeriti sinkrotronskom rendgenskom difrakcijom ili metodom duboke rupe, pružajući osnovu za naknadno toplotno obradu .
P4: Koji je mehanizam kvara čeličnih cijevi s debelim zidom pod visokim tlakom?
Neuspjeh čeličnih cijevi visokog tlaka od debelih zidova prikazuje karakteristike u više načina: Pod djelovanjem unutarnjeg tlaka, unutarnji zid obično počinje davati i postupno se širi prema van (hrome elastičnoj otopini); Način kvara eksplozije podijeljen je na duktilni lom (luka u obliku gljiva) i krhki prijelom (ravna pukotina); Zavarene cijevi uglavnom počinju puknuti u zoni pogođenoj toplinom, a postoji očita faza plastične nestabilnosti; prijelomi uzrokovane agregacijom šupljine puzanja mogu se pojaviti i pod visokim temperaturama i okruženjima visokog tlaka; Za neispravne cjevovode potrebna je procjena mehanike loma (kao što je vrijednost CTOD veća ili jednaka 0 . 15 mm); Suvremeni dizajn uglavnom se temelji na metodi dijagrama procjene kvarova (FAD), koja sveobuhvatno razmatra rizik od plastične nestabilnosti i krhke prijelome.
P5: Kako procijeniti život umor čeličnih cijevi s debelim zidom?
Procjena zamora čeličnih cijevi s debelim zidom zahtijeva posebne metode: prvo izmjerite stvarni faktor koncentracije naprezanja (poput KT veći od ili jednak 2,5 u zglobu cijevi) kroz mjerače naprezanja; Zatim provedite testove umora u punoj veličini (obično 10^7 ciklusa) kako biste uspostavili modificiranu SN krivulju; Razmotrite efekt debljine stijenke (na svaki porast debljine 10 mm, čvrstoća umora smanjuje se za 5-8%); Faktor smanjenja čvrstoće umora (poput stupnja FAT80) mora se uvesti u zavareni zglob; Za korozivna okruženja potrebna je ispitivanja zamora korozije (frekvencija manja od ili jednaka 1Hz); Na temelju linearne teorije kumulativnih oštećenja rudara, u kombinaciji s metodom brojanja protoka kiše, provodi se predviđanje života, a sigurnosni faktor je obično 3-5.
