靜水壓試驗對螺旋焊管質(zhì)量影響的研究.pdf

1、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(shí)際使用情況的一種檢測手段。檢驗標(biāo)準(zhǔn)中明確要求每根螺旋焊管均需進(jìn)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(yīng)力疊加作用下會出現(xiàn)一定的彈塑性變形，進(jìn)而影響到鋼管外形尺寸、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力的分布。這三方面的質(zhì)量情況與管線運(yùn)行安全有

2、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(jī)械性能、殘余應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)中對靜水壓試驗壓力的要求。研究分析了靜水壓試驗在標(biāo)準(zhǔn)試驗壓力0.90SMYS下螺旋焊管形狀尺寸、機(jī)械性能、殘余應(yīng)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

3、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(diǎn)分布回歸出鋼管周長變形量與徑厚比的關(guān)系式。經(jīng)實(shí)際驗證，計算值與實(shí)際值誤差為6.7％，可作為工程應(yīng)用的參考。
　　在鋼管的機(jī)械性能方面，本文詳細(xì)研究了制管過程中鋼管管體的應(yīng)力—應(yīng)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(yīng)及形變強(qiáng)化的作用下，鋼管管體屈服強(qiáng)度會有一定

4、的提升。為驗證該結(jié)論，本文進(jìn)行了一定數(shù)量的試驗，試驗數(shù)據(jù)表明，屈服強(qiáng)度有了6％～8％的提高。在驗證強(qiáng)度變化的同時，對靜水壓試驗前后的管體韌性也進(jìn)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(yīng)力方面，本文分析了鋼管殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理，并介紹了工程上應(yīng)用的殘余應(yīng)力測量方法;理論研究了靜水壓試驗對鋼管殘余應(yīng)力分布的影響，發(fā)現(xiàn)，闡明了靜水壓試驗對鋼管殘余應(yīng)力分布的影響機(jī)理:靜水壓試驗過程中鋼管管體組織內(nèi)