V1: Welke speciale factoren moeten worden overwogen bij het sterkteontwerp van stalen pijpen met dikmuur?
Het sterkteontwerp van dikwandige stalen buizen is veel gecompliceerder dan die van dunwandige pijpen, en de volgende factoren moeten worden overwogen: ten eerste moet de driedimensionale verdeling van hoepelspanning, radiale stress en axiale spanning worden berekend, met behulp van de lame-formule in plaats van de vereenvoudigde formule voor dunne muren; Ten tweede moet het prestatieverschil in de dikterichting worden geëvalueerd, met name het z-richting anti-gelamineerde scheurvermogen (sectie-reductiesnelheid groter dan of gelijk aan 35%); Ten derde moeten kruipbreuksterkteparameters (zoals 100, 000 uren uithoudingsvermogen) worden geïntroduceerd onder hoge temperatuuromstandigheden; Ten vierde is vermoeidheidsanalyse (SN -curve correctie) vereist voor afwisselende belastingen; Ten slotte moet de ontwerpwanddikte voor corrosieve omgevingen 2-5 mm corrosietoeslag toevoegen aan de berekende waarde . normen zoals ASME B31 . 3 en GB/T 20801 geven speciale ontwerpmethoden.
V2: Hoe te testen van de lage temperatuur impact taaiheid van dikwandige stalen leidingen?
The low-temperature impact test of thick-walled steel pipes has special requirements: the specimens need to be taken from 1/4 of the wall thickness (the most dangerous area), and samples are taken in the axial, circumferential and thickness directions; the standard Charpy V-notch specimens (10×10×55mm) need to be processed into full size, and when the wall thickness is insufficient, 7.5mm or 5mm small-size specimens can be used; the test temperature is set according to the minimum operating temperature (such as LNG pipes need to be tested at -196℃); the evaluation indicators include absorbed energy (such as X70 steel pipes -40℃≥60J) and shear area (≥85%); for extra-thick-walled pipes (>100 mm), een druppelgewicht traantest (DWTT) is ook vereist om de crack -arrestatieprestaties te evalueren .
V3: Wat zijn de kenmerken van de resterende spanningsverdeling van stalen pijpen met dikmuur?
De resterende spanningsverdeling van dikwandige stalen pijpen toont een significant gradiëntfunctie: het buitenoppervlak is meestal drukspanning (-200 ~ -400 mpa), het binnenoppervlak is trekspanning (100 ~ 300mpa) en de stresswaarde in de kern is tussen de twee; De restspanning in de laszone van de gelaste dikwandige buis kan 80% van de vloeigrens bereiken; De spanningsverdeling wordt beïnvloed door het productieproces en de piekspanning van de heet gerolde buis is 30-40% lager dan die van de koudgekleurde pijp; Restspanning kan dimensionale instabiliteit veroorzaken (zoals vervorming na bewerking) en stresscorrosiekraak; De spanningsverdeling met volledige dikte kan worden gemeten door synchrotron röntgendiffractie of diepe gatmethode, waardoor een basis is voor daaropvolgende warmtebehandeling .
V4: Wat is het faalmechanisme van stalen buizen met dikmuur onder hoge druk?
De hogedrukfalen van dikwandige stalen buizen presenteert multi-mode kenmerken: onder de werking van interne druk begint de binnenwand meestal op te leveren en breidt zich geleidelijk uit naar buiten (lame elastische oplossing); De explosiemodus is verdeeld in ductiele breuk (paddestoelvormige poort) en brosse breuk (rechte scheur); Gelaste pijpen beginnen meestal te kraken in de door warmte getroffen zone, en er is een voor de hand liggende fase van plastic instabiliteit; Breuken veroorzaakt door de aggregatie van de kruipholte kunnen ook optreden onder omgevingen met hoge temperatuur en hogedruk; Voor defecte pijpleidingen is evaluatie van breukmechanica vereist (zoals CTOD -waarde groter dan of gelijk aan 0 . 15 mm); Modern ontwerp is over het algemeen gebaseerd op de methode Failure Assessment Diagram (FAD), die de risico's van plastic instabiliteit en brosse breuk volledig beschouwt.
V5: Hoe evalueert u de levensduur van de vermoeidheid van stalen pijpen met dikke muur?
Vermoeidheidsbeoordeling van stalen buizen met dik muren vereist speciale methoden: meet eerst de werkelijke spanningsconcentratiefactor (zoals KT groter dan of gelijk aan 2,5 bij het buisverbinding) door stammeters; voer vervolgens full-size vermoeidheidstests uit (meestal 10^7 cycli) om een gemodificeerde SN-curve vast te stellen; Beschouw het dikke effect van de wand (voor elke 10 mm toename van de dikte, neemt de vermoeidheidssterkte af met 5-8%); De vermoeidheidssterkte -reductiefactor (zoals FAT80 -graad) moet in het gelaste gewricht worden geïntroduceerd; Voor corrosieve omgevingen zijn corrosievermoeheidstests (frequentie kleiner dan of gelijk aan 1Hz) vereist; Gebaseerd op de lineaire cumulatieve schadetheorie van Miner, gecombineerd met de tellingmethode van de regenstroom, wordt de levensvoorspelling uitgevoerd en is de veiligheidsfactor meestal 3-5.
