Page 71 - 2017物理第四期

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１７０４０１１

L３６０M 管线钢管水压爆破试验开裂分析

罗华权 ,陈晓丽 ,范 炜 ,杨力能 ,吕乃欣 １
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( １． 中国石油集团 石油管工程技术研究院,西安 ７１００７７ ;
２． 长庆油田分公司苏里格气田研究中心,西安 ７１００１８ )
摘 要: 通过断口宏观和微观分析、 化学成分分析、 力学性能试验、 金相分析等理化性能试验, 对
L３６０M 直缝埋弧焊钢管水压爆破试验出现纵向开裂和横向断裂的原因进行了分析.结果表明: 钢
管纵向开裂和横向断裂主要是由于管体材料韧性较差, 钢管材料中铁素体 Ｇ 珠光体带状组织严重则
是导致其韧性较差的主要原因, 而管材中严重的带状组织与钢中锰含量偏高导致锰偏析有关; 建议
合理控制锰元素含量, 还可以通过降低钢管用板材终轧温度、 增加控冷冷却速率、 微合金化等措施
来降低板材的带状组织级别.
关键词: 管线钢管; 水压爆破试验; 开裂; 韧性; 带状组织; 锰偏析
中图分类号: TE９７３ ．９１ 文献标志码: B 文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１７ ) ０４Ｇ０２７３Ｇ０７

Anal y sisonCrackin g ofaL３６０M Pi p elineSteelPi p edurin gH y draulicBurstTest

,
LUOHuaＧ q uan , CHENXiaoＧli , FAN Wei , YANGLiＧnen g LÜNaiＧxin １
１
１
１
２
( １．CNPCTubularGoodsResearchInstitute , Xi ’ an７１００７７ , China ;
２．Chan gq in gSuli g eGasFieldResearchCenter , Xi ’ an７１００１８ , China )
Abstract : Thecausesoflon g itudinalcrackin g andtransversalfractureofaL３６０Mlon g itudinalsubmer g edarc
weldin gsteelp i p edurin g h y draulic bursttest wereanal y zed b y macroand microfractureanal y sis , chemical
com p ositionanal y sis , mechanical p ro p ert y test , metallo g ra p hicanal y sisandothertestmethods．Theresultsshow
thatthelon g itudinalcrackin gandtransversalfractureofthesteel p i p eweremainl y causedb y the p oortou g hnessof
thep i p ematerialwhichwasrelatedtotheseriousferriteＧ p earlitebandedstructure , andthese g re g ationofelement
man g anesewasthe mainreasonfortheserious bandedstructure．Measuressuch ascontrollin gtheelement
man g anesecontentreasonabl y , reducin gthefinalrollin gtem p erature , increasin gcontrolcoolin grateand micro
allo y in gweresu gg estedtoreducethebandedstructureg radeofthesteel p lateusedformakin g thep i p e．
Ke y words : ielinesteelp i p e ; h y draulicbursttest ; crackin g ; tou g hness ; bandedstructure ; man g anese
pp
se g re g ation

焊接钢管水压爆破试验是验证钢管承载能力, 用“ JCOE ” 成型方式, 即直缝埋弧焊接.该成型方式
判断到达设计压力后钢管安全性是否合格的一项重 主要过程为采用多轴控制的智能化液压成型设备,
要试验 [ １ ] . 某 钢 管 厂 生 产 的 规 格 为 ８１３ mm× 按照钢管的曲率, 对钢板的两个边同时进行弯曲, 实
ϕ
３０mm 的L３６０M 直缝埋弧焊接钢管, 在水压 爆 破 现钢板的“ J ” 成型, 经过“ J ” 成型的钢板快速横向送
试验后出现了纵向开裂和横向断裂的情况( 一般只 进给至指定位置, 从另一端开始对未成型的钢板进
纵向开裂), 起裂位置位于管体.通过断口宏观形貌 行多步逐次弯曲, 实现钢板后半部分的 “ C ” 成型; 最
分析, 初步判断失效是由钢管材料韧性较差造成的. 后对“ C ” 型管环的下部进行一次弯曲, 将弯边后的
爆裂管材料采用的是管线钢管常用材料 L３６０M , 采 钢板压制成 O 型管坯, 进入下一道焊接工序.其主
要加工工序包括铣边、 预弯边、 成型、 预焊、 内外焊、
无损探伤、 补焊、 机械扩径、 水压试验、 管端倒棱、 无
收稿日期: ２０１６Ｇ０４Ｇ２２
作者简介: 罗华权( １９８３－ ), 男, 工程师, 硕士, 主要从事石油管
损探伤、 外观及几何尺寸检查等.
材质量监督检验及研究工作, luohua q uan＠cn p c．com．cn .
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