Page 88 - 理化检验-物理分册2025年第一期
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代绪成，等：海洋石油工程行业应变时效试验技术现状
当应变 中心层和 厚度中 心层位置 一致时， 效试验作为一项重要的质量验收项进行明确，为我
R =R +T/2，D =2R ，将上述公式整理简化，得 国海洋石油工程行业技术规格书的编制提供了一定
外
p
p
p
T 的依据。
p + R - R p T T （3）随着我国海洋石油工程装备不断向深水
ε= 2 = = （5）
R 2R D 发展，应变时效作为一项关乎结构安全性的重要
p p p
当厚度 中心层和 应变中 心层位置 一致时， 检测项应被广泛考虑。我国海洋石油工程行业在
R =r +T/2，代入式（5）中，得 编制项目技术规格书时，应参照国际项目规格书
p 0
T T 的要求，按照卷管工艺参数 D/t 的值来界定应变时
ε= =
r
T 2+T （6） 效检测范围。同时对于会发生应变时效的关键结
2 + r 0 0
2 构，应加大钢材的应变时效验证工作，以确保结构
推导出来的式（5）和（6）与式（1）和（2）完全 的安全性。
一致，因此，可确定标准简化公式是简单地将厚度中 参考文献：
心层作为应变中性层进行计算。现有的理论研究均
表明，应变中性层在钢板弯曲过程中会产生一定量 [1] 张才毅，许中华，高珊．40 kg级高强度低温韧性船板
的内移 [12-13] ，应变中心层和厚度中心层的位置是不 钢的应变时效试验研究[J]．宝钢技术，2015(2)：18-22．
重合的，因此采用标准规范计算公式进行计算存在 [2] 干勇．中国材料工程大典（第 3 卷下）（钢铁材料工
一定的误差。同时在焊接过程中，钢材热传导和焊 程）[M]．北京：化学工业出版社，2006．
接应力作用会对钢材的应变量产生一定影响。 [3] 崔天成，郑磊，吴海凤．应变时效对不同成分高强度管
综上所述，现有的技术为工程应变时效试验替 线钢力学性能的影响[J]．机械工程材料，2010，34(5)：
代技术提供了一定的理论方向，但缺乏一定的合理 30-32．
[4] 余永宁．金属学原理[M]．北京：冶金工业出版社，
性和科学性，一是存在计算公式不适用，二是未考虑
2000．
焊接过程对应变量的影响。正是基于上述两点，现
[5] 刘栋池，张晨鹏，王晓香，等．内外涂层防腐工艺对高
阶段工程应变时效试验技术主要采用工程应变时效
钢级管线钢管力学性能的影响[J]．焊管，2007，30(1)：
试验方法。
38-41．
5 海洋石油工程行业应变时效试验发展 [6] 胡战，吴荣华，陈继雄．低成本船用EH36高强钢板的
建议 研制及其性能[J]．理化检验（物理分册），2021，57(2)：
应变时效试验起源虽早，但近几年才开始在我 13-16．
[7] 徐卫星，徐惟诚，陆海兵．预拉伸样坯尺寸对应变时
国海洋石油工程行业逐渐开展验证工作。通过分析，
效敏感性试验结果的影响[J]．理化检验（物理分册），
可看出未来应变时效试验在海洋石油工程行业的需
2017，53(3)：185-187．
求会越来越大，且主要表现为工程应变时效试验。
[8] 高建忠，马秋荣，王长安，等．国产X80管线钢的应变
针对海洋石油工程行业应变时效试验未来需求趋势
时效行为及预防措施[J]．机械工程材料，2010，34(1)：
和发展方向，提出以下3点建议。
5-8．
（1）工程应变时效试验虽能直观地反映实际应
[9] 李杜娟．基于ANSYS的海底管道“S”型铺设过程的
变时效工况，但存在成本高、周期长、精度差和无法
应变分析[J]．化工技术与开发，2019，48(6)：52-54．
取样等局限性，采用替代技术成为破解该难题的唯 [10] 谢彬，曾恒一．我国海洋深水油气田开发工程技术研
一途径。采用有限元分析技术或理论数据分析计算 究进展[J]．中国海上油气，2021，33(1)：166-176．
等方法进行应变量的计算，再通过液压伺服试验机 [11] 陈广宁．海洋石油119单点舱建造工艺[J]．中国海洋
控制应变量，模拟卷管所形成的应变，该技术的核心 平台，2020，35(6)：9-13．
在于卷管工艺形成的应变量计算分析和残余应变控 [12] 官英平，赵军．板料弹塑性弯曲应力应变中性层位置
制技术研究。 关系探讨[J]．塑性工程学报，2002，9(2)：39-41．
（2）GB 712—2011是我国船舶和海洋工程结构 [13] 秦泗吉，闫艳红．宽板弯曲问题的应力中性层与应变
用钢的常用标准，建议参照其他国际标准将应变时 中性层[J]．燕山大学学报，2002，26(3)：213-215．
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