中石油研究X80钢级1422mm大口径管道断裂控制技术



中石油研究X80钢级1422mm大口径管道断裂控制技术

随着钢级、输送压力、管径及设计系数的不断提高，管道的延性断裂成为了断裂的主要方式，已经严重威胁管道安全并成为制约高钢级焊管广泛应用的瓶颈问题，止裂控制便成为了研究的重点。中国石油集团石油管工程技术研究院的专家对就BTC的方法原理、存在的问题及中俄东线外径为1422mm的X80钢管道止裂韧性确定方法进行了深入分析。

通常采用Battelle 双曲线方法（BTC）对输气管道的止裂韧性进行预测。BTC方法的原理是通过比较材料阻力曲线（J曲线）和气体减压波曲线来确定止裂韧性。基于BTC模型的主要修正方法有四种：Leis修正、Eiber修正、Wilkowski修正和线性修正。在中俄东线进行止裂韧性计算时选取12MPa和0℃作为计算参数。图1为中俄东线BTC计算结果，计算中采用BWRS状态方程进行减压波计算。可见中俄东线气质组分存在明显的减压波平台，止裂韧性CVN能量计算值为167.97J，由于BTC计算值超过100J。因此必须进行修正。

图1 中俄东线BTC 计算结果图

经不同方法修正后得到的止裂韧性结果为：BTC预测值为167.97J；1.46倍修正值为245J；Leis-2修正值为250J ；Eiber修正值为251J ；Wilkowski修正值为286J。其中Leis-2、Eiber和1.46倍修正的结果基本一致。考虑到1.46倍修正可以较好地将全尺寸爆破试验数据库中的裂纹扩展点和止裂点分开，进而最终将止裂韧性指标确定为245J，此指标为单根止裂韧性指标。

孟芳芳 编辑自《天然气工业》2016年6期

《X80钢级1422mm大口径管道断裂控制技术》原作者霍春勇等