天然氣場站低溫環(huán)境下壓力容器安全性評價研究.pdf

1、隨著我國天然氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其利用范圍和使用區(qū)域也逐步擴大。西氣東輸、陜京線等管道在北方冬季寒冷地區(qū)建立了許多場站。冬季高寒地區(qū)場站停輸保壓階段，場站內(nèi)壓力容器壁溫接近外界環(huán)境低溫，存在低溫使用問題，有低溫脆斷的危險。低溫環(huán)境下壓力容器失效事故時有發(fā)生，需要對其安全性開展研究。因此，本課題以陜京線為工程研究對象，對天然氣場站低溫環(huán)境下壓力容器的安全性評價進行相關(guān)研究。
　　對陜京一線、二線天然氣管道冬季寒冷地區(qū)場站壓力容器材質(zhì)、

2、壁厚、環(huán)境極限溫度及相關(guān)標準等進行了系統(tǒng)調(diào)研，選擇三種常用材質(zhì)（20R、16MnR和15MnNbR），通過進行不同溫度拉伸性能測試、不同厚度及溫度斷裂韌性測試，建立了 CEGB R6失效評估圖，研究低溫韌性厚度效應(yīng)，同時建立及應(yīng)用了含表面裂紋低溫服役壓力容器的安全性評價方法。研究結(jié)果包括以下幾個方面：
　　1、在0~-40℃試驗溫度下，三種壓力容器常用材質(zhì)均表現(xiàn)出較好的低溫韌性，三種材質(zhì)的屈服強度和抗拉強度均隨溫度降低而升高，而塑

3、性應(yīng)變變化不明顯，拉伸試樣和斷裂韌性試樣斷口均為典型韌性斷口。
　　2、建立壓力容器三種常用材質(zhì)在0~-40℃低溫條件下的失效評估圖。選擇1曲線最為保守；對于選擇2、選擇3曲線，當Lr小于0.6時，數(shù)據(jù)曲線基本重合，當Lr大于0.6后，隨著溫度降低，同一材質(zhì)縱向或橫向的Kr均減小，即曲線越靠近選擇1曲線，表明溫度降低材質(zhì)安全區(qū)域減小，服役危險性增大；三種材質(zhì)不同溫度條件下，選擇3曲線在承受較大載荷、Lr大于0.6后走向最高，更能反