Q1: Mitä erityisiä tekijöitä tulisi harkita paksuseinäisten teräsputkien lujuussuunnittelussa?
Paksuseinäisten teräsputkien lujuussuunnitelma on paljon monimutkaisempi kuin ohuen seinäisten putkien, ja seuraavat tekijät on otettava huomioon: Ensinnäkin vannon rasituksen, säteittäisen jännityksen ja aksiaalirasituksen kolmiulotteinen jakautuminen on laskettava käyttämällä LAME-kaavaa ohuille seinille yksinkertaistetun kaavan sijasta; Toiseksi paksuussuunnan suorituskykyero on arvioitava, etenkin Z-direction-laminoitu repimiskyky (leikkauksen vähentämisnopeus, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 35%); Kolmanneksi, Creep Repeur -lujuusparametrit (kuten 100, 000 kestävyyslujuuden tuntia) on otettava käyttöön korkean lämpötilan olosuhteissa; Neljäs väsymisanalyysi (SN -käyrän korjaus) tarvitaan vuorotteleviin kuormituksiin; Lopuksi, syövyttäviin ympäristöihin suunnitteluseinän paksuuden on lisättävä 2-5 mm korroosionkorvaus laskettuun arvoon . standardit, kuten ASME B31 . 3 ja GB/T 20801, tarjoavat erityisiä suunnittelumenetelmiä.
Q2: Kuinka testata paksuseinäisten teräsputkien alhaisen lämpötilan vaikutuksen sitkeys?
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), pisaran painon repeämäkoe (DWTT) vaaditaan myös halkeaman pysäyttämisen suorituskyvyn arvioimiseksi .
Q3: Mitkä ovat paksuseinäisten teräsputkien jäännösjännityksen jakautumisen ominaisuudet?
Paksuseinäisten teräsputkien jäännösjännitysjakauma osoittaa merkittävän gradienttiominaisuuden: ulkopinta on yleensä puristusjännitys (-200 ~ -400 MPa), sisäpinta on vetolujuudessa (100 ~ 300MPa) ja ytimen jännitysarvo on kahden välillä; Hitsatun paksuseinäisen putken hitsausvyöhykkeen jäännösjännitys voi saavuttaa 80% satolujuudesta; Valmistusprosessi vaikuttaa stressin jakautumiseen, ja kuumavalssatun putken huippujännitys on 30-40% alempi kuin kylmäpiiritetyn putken; Jäännösjännitys voi aiheuttaa mittasuhteen epävakautta (kuten muodonmuutos koneistuksen jälkeen) ja stressikorroosion halkeamisen; Täydellisen paksuisen stressin jakautuminen voidaan mitata synkrotroni-röntgendiffraktiolla tai syvän reikän menetelmällä, joka tarjoaa perustan seuraavalle lämpökäsittelylle .
Q4: Mikä on paksuseinäisten teräsputkien vikamekanismi korkean paineessa?
Paksuseinäisten teräsputkien korkeapaineinen vika aiheuttaa monimuotoisia ominaisuuksia: Sisäisen paineen vaikutuksesta sisäseinä alkaa yleensä tuottaa ja laajenee vähitellen ulospäin (Lame Elastic Liuos); Räjähdyksen vikatila on jaettu rappeuttavaan murtumaan (sienen muotoinen portti) ja hauraan murtumaan (suora halkeama); Hitsatut putket alkavat useimmiten halkeilua lämpöä koskevalla vyöhykkeellä, ja siinä on ilmeinen muovin epävakausvaihe; Creep -ontelon aggregaation aiheuttamat murtumat voivat tapahtua myös korkean lämpötilan ja korkean paineen ympäristöissä; Viallisille putkistoille tarvitaan murtumamekaniikan arviointi (kuten CTOD -arvo, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 0 . 15 mm); Moderni muotoilu perustuu yleensä vikaarviointikaavion (FAD) menetelmään, joka tarkastelee kattavasti muovin epävakauden ja hauran murtuman riskiä.
Q5: Kuinka arvioida paksuseinäisten teräsputkien väsymystä?
Paksuseinäisten teräsputkien väsymysten arviointi vaatii erityisiä menetelmiä: Mittaa ensin todellinen jännityspitoisuuskerroin (kuten KT: n kt suurempi tai yhtä suuri kuin 2,5 putken liitoksessa) venymämittarien kautta; Suorita sitten täysikokoiset väsymystestit (yleensä 10^7 sykliä) muokatun SN-käyrän luomiseksi; Tarkastellaan seinämän paksuusvaikutusta (jokaista 10 mm: n paksuuden nousua väsymislujuus pienenee 5-8%); Väsymyslujuuden vähentämiskerroin (kuten FAT80 -luokka) on tuotettava hitsatuun niveliin; Syövyttävissä ympäristöissä vaaditaan korroosion väsymystestit (taajuus pienempi tai yhtä suuri kuin 1 Hz); Minerin lineaarisen kumulatiivisen vaurioteorian perusteella suoritetaan yhdistettynä sateen virtauksen laskentamenetelmään, ja turvallisuuskerroin on yleensä 3-5.
