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在役管道螺旋焊缝的力学性能及其缺陷评估方法应用研究

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第一章 绪论

1.1 选题背景

1.2东北螺旋焊缝管道的基本情况

1.3管道螺旋焊缝的力学性能研究方法概述

1.4国内外管道焊接缺陷评估的技术现状

1.5研究内容

1.6技术路线

1.7课题目标

第二章 管道螺旋焊缝的力学性能研究

2.1螺旋缝埋弧焊钢管概况

2.2非标准试样基本力学性能测试方法研究

2.2.1金相组织分析

2.2.2硬度测定

2.2.3拉伸性能测试

2.2.4冲击性能测试

2.3高韧性管道材料的断裂韧性测试方法研究

2.3.1 断裂韧性表征方法的选取

2.3.2非标准试样的设计和测试方法研究

2.3.3断裂韧性数值计算与统计方法

2.3.4断裂韧性测试结果与分析

2.4本章小结

第三章 管道螺旋焊缝缺陷的第一级断裂评估研究

3.1 BS7910标准简介

3.2缺陷评估原理和方法

3.2.1基于断裂力学原理的失效评估图(Failure Assessment Diagram,FAD)

3.2.2参考应力和应力强度因子的计算

3.2.3管道轴向缺陷评估计算公式

3.3螺旋焊缝缺陷的失效评估实例

3.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致 谢

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摘要

在役管道安全可靠运行是目前世界各国油气储运行业普遍关注和迫切需要解决的重大课题。上世纪70年代建设的东北原油管道作为原油运输的主要途径发挥了巨大作用,但由于受当年技术和设备条件的限制,管体焊缝存在大量的焊接缺陷,严重威胁管道的安全运行。为了保证含缺陷管道的完整性和运行安全,需要对已有缺陷进行适应性工程评估,用以决定是否需要对缺陷点进行修复。 本文对东北管道焊缝缺陷评估中所涉及的材料性能测试进行了深入的研究。研究了管道焊缝和母材性能的测试方法,并进行了测试结果分析,认为管道焊缝热影响区的性能比较差,管道容易在此处形成裂纹并发生断裂,应该将焊缝热影响区域的性能数据用于管道的安全评估。通过拉伸、冲击以及断裂韧性等性能测试得出了用于管道评估的基础数据,并进行了数据分析。 简单介绍了BS7910的评估原理和方法,开展了管道螺旋焊缝缺陷的第一级断裂评估研究,通过静水压力实验对方法的可行性进行了验证,认为此方法和本文中测试和模拟的数据可以为东北管道的修复提供指导。

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