[1]王 军,李 超.13Cr油管残余应力研究[J].焊管,2020,43(2):12-17.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.02.003]
　WANG Jun,LI Chao,Study on Residual Stress of 13Cr Tubing[J].,2020,43(2):12-17.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.02.003]
点击复制

13Cr油管残余应力研究()
分享到：

《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
43
期数:
2020年第2期
页码:
12-17
栏目:
试验与研究
出版日期:
2020-02-28

文章信息/Info

Title:
Study on Residual Stress of 13Cr Tubing
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.02.003
作者:
王 军1; 李 超2;  3
1. 关天工程研究院， 陕西 宝鸡 721000；
2. 国家石油天然气管材工程技术研究中心， 陕西 宝鸡 721008；
3. 宝鸡石油钢管有限责任公司 钢管研究院， 陕西 宝鸡 721008
Author(s):
WANG Jun1;  LI Chao2;  3
1. Guan Tian Academy of Engineering, Baoji 721000, Shaanxi, China;
2. China National Engineering Research Center for Petroleum and Natural Gas Tubular Goods, Baoji 721008, Shaanxi, China;
3. Baoji Petroleum Steel Pipe Co., Ltd., Baoji 721008, Shaanxi, China
关键词:
13Cr油管; 残余应力; 环切法; 盲孔法
Keywords:
13Cr tubing;  residual stress;  ring-cutting method;  the blind-hole method
分类号:
TG404
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2020.02.003
文献标志码:
A
摘要:
为了探究残余应力对13Cr油管性能的影响，采用环切法和盲孔法对13Cr油管的残余应力进行了研究。结果显示，Φ88.9 mm×6.45 mm 13Cr油管周向平均残余应力超过200 MPa，轴向平均残余应力超过140 MPa，随着时间的推移，油管残余应力降低，端部残余应力释放更快。结果表明，盲孔法测得的残余应力具有较高的可靠性，环切法可以宏观反映油管环向残余应力，影响因素少，数据准确，但却无法反映轴向残余应力大小，盲孔法弥补了环切法这一缺点，但因盲孔法影响因素多，实际操作复杂，建议作为残余应力辅助测试手段。
Abstract:
In order to explore the influence of the residual stress on the performance of 13Cr tubing, the residual stress of 13Cr tubing was studied by ring-cutting method and blind-hole method. Results showed that the average circumferential residual stress of Φ88.9 mm×6.45 mm 13Cr tubing is more than 200 MPa and the average axial residual stress is more than 140 MPa. As time goes on, the residual stress of tubing decreases and the residual stress at the end is released faster. The results indicate that the residual stress measured by the blind-hole method has higher reliability, and the ring-cutting method can reflect the annular residual stress of the tubing macroscopically with few influencing factors and accurate data, but it cannot reflect the magnitude of the axial residual stress. The blind-hole method makes up for the shortcoming of the ring-cutting method, but due to many influencing factors and the complicated practical operation, it is recommended as an auxiliary test method for the residual stress.

参考文献/References:

[1] 刘然克. 典型H2S/CO2环空环境下高强油套管钢应力腐蚀机理与防护[D]. 北京：北京科技大学，2015.
[2] 寇菊荣，董仁，刘洪涛，等. 超级13Cr完井管柱的腐蚀失效原因[J]. 腐蚀与防护，2015，36（9）：898-902.
[3] 姚小飞，谢发勤，吴向清，等. 温度对超级13Cr油管钢慢拉伸应力腐蚀开裂的影响[J]. 石油矿场机械，2012，41（9）：50-53.
[4] 吴贵阳，余华利，闫静，等. 井下油管腐蚀失效分析[J]. 石油与天然气化工，2016，45（2）：50-54.
[5] 周巍. 油管判废技术研究[D]. 大庆：东北石油大学，2011.
[6] LI Y N，ZHANG Y A，LI X W，et al. Effects of hert transfer coefficients on quenching residual stresses in 7055 alloy[J]. Material Science Forum，2016（877）：647-654.
[7] OLSON M D，DEWALD A T，PRIME M B，et al. estimation of uncertainty for contour method residual stress contour method residual stress measurements[J]. Experimental Mechanics，2015，55（3）：577-585.
[8] 付学义，刘莉. 残余应力的危害及对策[J]. 包钢科技，2006，32（Z1）：82-84.
[9] 张霞. 残余应力的产生和对腐蚀开裂的影响研究[J]. 佳木斯大学学报（自然科学版），2008 （2）：182-184.
[10] FENG L，XUAN F Z. release and redistribute of residual stress in the welded turbinerotor under service-type loadings[J]. Nuclear Engineering & Design，2015（295）：500-510.
[11] 李亚智，王启，张自鹏，等. 残余应力场中疲劳裂纹闭合的数值分析[J]. 西北工业大学学报，2011，29（1）：97-102.
[12] 陈锟，刘克家，吴新猛，等. 材料三维残余应力测量的新方法[J]. 塑性工程学报，2017，24（5）：194-199.
[13] ZHAO C M，GAO Y K，GUO J，et al. Investigation on residual stress induced by shot peening[J]. Journal of Materials Engineering and Performance，2015，24（3）：1157-1164.
[14] 王楠，罗岚，刘勇，等. 金属构件残余应力测量技术进展[J]. 仪器仪表学报，2017，38（10）：2508-2517.
[15] 王龙. 盲孔法测量圆钢管表面应力的试验与分析[J].建筑科学，2009，25（9）：48-52.
[16] CHEN H，ZHU J D，XIANG Y X. Measurement of welding residual stress by ultrasonic technology[J]. Applied Mechanics & Materials，2015（750）：206-213.
[17] 李霄. 残余应力对对焊管质量及可靠性的影响[J]. 石油工业技术监督，2009（5）：47-49.
[18] 童星. 304不锈钢薄壁焊管的应力腐蚀研究[D]. 上海：东华大学，2011.
[19] API SPEC 5CT—2018，Casing and Tubing[S].
[20] ASTM A370—19e1，Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products [S].
[21] GB/T 20657—2011，石油天然气工业套管、油管、钻杆和用作套管或油管的管线管性能公式及计算[S].
[22] GB/T 31310—2014，金属材料 残余应力测定 钻孔应变法[S].

相似文献/References:

[1]申昭熙,丁学光,李东风,等.ERW套管与无缝套管残余应力及外压挤毁试验研究[J].焊管,2007,30(4):31.[doi:1001－3938（2007）04－0031－02]
　SHEN Zhao-xi,DING Xue-guang,LI Dong-feng,et al.Study of Residual Stress and Collapse of ERW and Seamless Casing[J].,2007,30(2):31.[doi:1001－3938（2007）04－0031－02]
[2]宋立新,王 勇,韩 涛,等.管道在役焊接接头残余应力的研究[J].焊管,2008,31(2):31.[doi:1001－3938（2008）02－0031－04]
　SONG Li-xin,WANG Yong,HAN Tao,et al.Study on Residual Stress of In-service Welding onto Pipeline Steel[J].,2008,31(2):31.[doi:1001－3938（2008）02－0031－04]
[3]杨天冰,郭瑞杰,白世武,等.X70级管道环焊缝接头残余应力数值模拟[J].焊管,2008,31(4):21.[doi:1001－3938（2008）04－0021－07]
　YANG Tian-bing,GUO Rui-jie,BAI Shi-wu,et al.Residual Stress Simulation of X70 Pipeline Girth Welding Joint[J].,2008,31(2):21.[doi:1001－3938（2008）04－0021－07]
[4]王 虎.预拉伸对铝合金管体焊接残余应力和变形影响的数值模拟[J].焊管,2008,31(6):19.[doi:1001－3938（2008）06－0019－03]
　WANG Hu,LI Jing-yong,LIU Zhi-peng.Digital Simulation of Residual Stress and Deformation Affection of Pretensile to Aluminum Alloy Barrel Welding[J].,2008,31(2):19.[doi:1001－3938（2008）06－0019－03]
[5]李志华.X80级JCOE直缝埋弧焊管残余应力估算与分析[J].焊管,2008,31(6):32.[doi:1001－3938（2008）06－0032－03]
　Li Zhi-hua.The Estimate and Analysis of Residual Stress of X80 Grade JCOE LSAW Pipe[J].,2008,31(2):32.[doi:1001－3938（2008）06－0032－03]
[6]张 涵,姚舜鹏,刘克永.基于ANSYS的直缝埋弧焊管焊接过程数值模拟[J].焊管,2008,31(6):35.[doi:1001－3938（2008）06－0035－04]
　ZHANG Han,YAO Shun peng,LIU Ke-yong.Numerical Simulation of Longitudinal Submerged Arc Welded Pipe During Welding Course Basic on ANSYS[J].,2008,31(2):35.[doi:1001－3938（2008）06－0035－04]
[7]王洪铎.盲孔法残余应力测试中的电阻应变片粘贴技术[J].焊管,2009,32(3):35.[doi:1001－3938（2009）03－0035－03]
　WANG Hong-duo,ZHOU Yong,SHI Kai,et al.Sticking Technology of Resistance Strain Gauge in Determining Test of Residual Stress by the Blind-hole Technique[J].,2009,32(2):35.[doi:1001－3938（2009）03－0035－03]
[8]张祥,曾涛.基于ANSYS压力容器筒体与平板封头焊缝残余应力有限元分析[J].焊管,2009,32(5):22.[doi:1001－3938（2009）05－0022－03]
　ZHANG Xiang,ZENG Tao.The Finite Element Analysis on the Weld Residual Stress of the Pressure Vessel Cylinder and Plate Dome Based on ANSYS[J].,2009,32(2):22.[doi:1001－3938（2009）05－0022－03]
[9]李霄,熊庆人,石凯,等.焊管残余应力研究进展及展望[J].焊管,2009,32(7):12.[doi:1001－3938（2009）07－0012－06]
　LI Xiao,XIONG Qing-ren,SHI Kai,et al.Research Progress and Prospect of Residual Stress in Welded Pipe[J].,2009,32(2):12.[doi:1001－3938（2009）07－0012－06]
[10]熊庆人,李霄,霍春勇,等.三种高钢级大直径焊管残余应力分布规律研究[J].焊管,2011,34(3):12.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2019-08-12

作者简介：王   军（1981—），男，硕士，高级工程师，主要从事粉末冶金和失效分析工作。

更新日期/Last Update: 2020-04-03