焊管 /oa 封面 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20221000 2022年10月28 00:00 2022年第10期 1 1 7942235 目次 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20221000000 2022年10月28 00:00 2022年第10期 1 1 860303 TC4钛合金激光焊接接头组织及耐蚀性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210001 采用光纤激光器对4 mm TC4板材进行对接试验,研究了焊接接头各个区域的组织特点、硬度变化及耐蚀性差异,探究显微组织对硬度及耐蚀性的影响。研究表明,焊接接头焊缝截面形貌为T形,存在少量气孔。焊缝存在粗大的原β柱状晶,晶内组织为细小的马氏体α′相;熔合线附近观察到贯穿热影响区和焊缝的原β柱状晶;热影响区组织为等轴晶,晶内组织为马氏体α′相、少量原始α相和原始β相。焊接接头的显微硬度从母材到焊缝呈现逐渐增加的趋势,至焊缝中心达到最高,约为母材的1.78倍。焊缝显微硬度也存在差异,从焊缝顶端至焊缝底端呈现不断下降的趋势。电化学测试结果表明,焊缝的Rct值分别是母材和热影响区的4.32倍和2.58倍,且具有最高的自腐蚀电位和最小的电流密度,表征为最优耐蚀性。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 1 5 2341776 李 镇,赵 伟,于克东,郭文姗,王 佳 焊接工艺对50CrVA弹簧钢焊接接头组织及性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210002 采用ER50-6焊丝对50CrVA弹簧钢进行熔化极气体保护焊焊接试验,研究了不同焊接工艺对50CrVA弹簧钢焊接接头组织及性能的影响。结果表明,焊接电流为90 A、100 A时,焊接接头组织主要由针状铁素体和先共析铁素体构成;焊接电流增大到110 A时,先共析铁素体消失。焊接电流为90 A时,焊接热影响区粗晶区主要由粗大的马氏体组织和带状组织构成;焊接电流为100 A时,高碳马氏体组织及带状组织消失,粗晶区组织由板条马氏体组织构成;焊接电流为110 A时,粗晶区马氏体组织长大,硬度显著下降。细晶区主要由细小的板条马氏体组织构成,不完全淬火区主要为马氏体、铁素体、贝氏体及索氏体构成的混合组织。随着焊接热输入的增大,50CrVA弹簧钢接头的抗拉强度和伸长率呈先上升后下降的趋势,断裂位置均在母材;焊接电流为90 A时,一个面弯试样出现断裂,其余均未出现裂纹;室温冲击功随焊接电流的增大逐渐增大,当焊接电流为110 A时,冲击功达到最大值35.67 J。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 6 11 3462676 张广成,刘智博,张 林,李继红 盐穴储气库卤水介质对A3钢腐蚀规律研究及防护分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210003 为了解决地下盐穴储气库注采管线与造腔管线合并带来的造腔期的卤水腐蚀问题,采用水腐蚀性测试方法,研究了地下盐穴储气库卤水管道工况和介质对管道腐蚀的影响规律。研究结果表明,温度、卤水浓度、溶解氧含量、流速均会加剧卤水对A3钢的腐蚀,结合卤水管道应用工况,建议选用双金属复合钢管,既能起到优良的耐蚀防护作用,又能在一定程度上降低成本,对实际工业生产具有较高的经济价值。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 12 17 991058 顾华军,卜明哲,付现桥,刘瑞凯,周晓光,李 晔,陈紫苑,李子茂,朱加祥 基于CEL方法的管道内检测器过弯机理分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210004 针对管道内检测器在管道内运行的通过性问题,采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,建立了管道内检测器运行的流-固耦合有限元模型,同时采用Mooney-RivLin模型描述皮碗超弹性、非线性行为。研究了双舱段管道内检测器通过弯管道时的复杂力学行为,探索了管道内检测器通过性的动力学响应规律。分析了双节管道内检测器在曲率半径1.5D及3D弯管内的运行情况,同时分析了双舱段管道检测器在管道运行过程中,万向节长度对检测器管内运行角度的影响规律。结果表明:随着万向节设计长度的增加,检测器的轴线夹角最大值呈现先增大后减小的趋势;且在运行过程中,检测器通过的管道曲率越小,万向节角度波动峰值越大,波动的变化率越大。因此,合理设计万向节长度,对检测器运行状态以及检测设备的稳定性具有重要的影响。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 18 23,29 1645323 吴昱达,郑 莉,陈新汉,刘 洋,柴 泽,李涛屹 H13钢激光熔覆工艺对熔覆层气孔缺陷的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210005 为了研究激光熔覆工艺参数对熔覆层宏观形貌和气孔缺陷的影响,通过设计正交试验,分析了优化参数下熔覆层的微观组织和力学性能。试验结果显示,随着扫描速度增加,气孔数量和熔覆层厚度减小;当熔覆层厚度小于200 μm时,Ar气卷入熔融金属形成的气泡能够及时逸出,使得气孔数量降低;在激光功率1 300 W、送粉速度28 g/min、扫描速度7 mm/s的熔覆工艺参数下,能够获得无裂纹和无气孔的熔覆层,其微观组织由大量的针状马氏体和少量的碳化物组成,显微硬度值约为650HV0.5~710HV0.5。研究表明,扫描速度对气孔数量和熔覆层有着显著影响。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 24 29 2404556 李 涛,张世通,高晓龙,刘 晶,张 柯,余浩魁 钻杆接头耐磨带焊接材料的选择及应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210006 综述了钻杆接头耐磨带焊接材料的选用原则及工程应用。结果表明,钻杆接头耐磨带焊接材料的选用可以采用“性能匹配”原则,即在保证耐磨带具有一定高硬度(比如不低于HRC55)条件下,尽量减小套管的被动磨损,同时允许钻杆接头耐磨带适度磨损。钻杆接头耐磨带焊接材料的种类较多,采用的工艺方法各具特色;国外知名品牌焊接材料性能优良,钻杆接头耐磨带焊接材料的国产化工作已经取得阶段性成果。国产化焊接材料生产的钻杆接头耐磨带已在各类钻井工程中成功应用,其各项性能指标已经达到国外知名品牌水平,发挥了良好的经济和社会效益。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 30 39 1904906 孙 咸 超声波应力测量技术在褶皱管道上的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210007 冻土地区土壤冻胀融沉给埋地管道造成了额外载荷,导致管道应力水平过高,威胁管道的安全运行,但目前尚无有效的应力测量技术能够直接对变形管道受力情况进行准确评价。针对某处高寒冻土区存在融沉现象的管道,应用超声波应力测量技术开展了管道在线轴向应力检测,通过应力测量结果对管道的受力状况和褶皱成因进行了分析。从工程应用的角度探讨了超声波应力测量技术的适用性。结果表明:当前状况下管道轴向应力为压应力,应力最大值超过管材屈服强度,是管道变形和褶皱产生的主要原因;超声波应力测量技术能够准确测量管段在线应力,是评价管道安全状况的有效手段。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 40 44 1414615 赵 康 基于HAZOP-偏离度的输气管道清管作业风险评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210008 为提高管道清管作业风险分析的准确性,将原HAZOP分析中的引导词进行了合并映射处理,定义了作业步骤偏离度、减缓措施偏离度和综合偏离度来量化HAZOP分析中的偏差结果,对偏离等级进行了划分,并以某输气站收球作业为例进行了分析。结果表明,该方法可识别更多的风险偏差,减少事故场景的遗漏,在现有的作业条件下,收球筒两端压力不一致、未完全打开放空阀和收球筒未进行氮气置换的综合偏离度较大,需根据现有情况采取相应的安全措施,分析结果与现场实际情况相符。研究结果可为管道清管作业过程的事故预防提供实际参考。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 45 49,60 917648 朱兴艳,尹 路,郭 永,李 磊,梁昌晶 L485M输气管道水压试验泄漏原因分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210009 针对某L485M钢级输气管道在水压试验中发生泄漏的现象,对泄漏部位进行了外观检验、理化性能及腐蚀产物分析。结果显示,该管线泄漏点位于管道6点钟位置,管线内壁腐蚀严重,主要表现为全面腐蚀及较深的腐蚀坑;泄漏的主要原因是由于土壤及水等进入管道,钢管内壁受腐蚀减薄,钢管承载能力下降,当试验压力大于钢管承载能力时,钢管开裂泄漏。对于新建管线,建议及时进行管道内部清理,避免对钢管内壁造成腐蚀,对于不能及时投入使用的新建管线,应在内部清理、干燥后进行封堵,避免泥土及水分等进入管线内部而导致腐蚀。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 50 54 2150255 聂向晖,李维星,韩华刚,刘永振,丰振军,余国民 基于大数据技术的焊管生产状态可视化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210011 针对焊管机组在生产过程中难以实时监控,以及采集、传输、存储生产数据困难的现状,提出并开发了基于大数据技术的焊管机组生产状态监控系统。在现有的物联网系统、MES系统和SCADA系统的支持下,采用分布式数据采集提高了数据采集能力,采用联合分布式存储提升了数据存储效率,采用可视化技术实现生产过程的可视化、透明化管理。基于大数据技术的焊管机组生产状态监控系统的应用,可为用户提供强有力的数据支撑,同时对于工业企业的智能化改造和制造业智能工厂的建设和完善具有借鉴意义。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 55 60 1645565 刘晶晶,韩秀林,于振宁,刘传水,李建一,胡 涛,王 洋 焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210012 针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450 ℃、650 ℃和850 ℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650 ℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重, 450 ℃和850 ℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650 ℃。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 61 64 1344782 胡加明 原油储罐内腐蚀机理与防护 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202210013 为了提高原油储罐的使用寿命,对储罐内不同部位的腐蚀机理进行了分析,并对现有防腐技术现场应用效果进行了评价。结果表明:沉降罐罐底局部腐蚀最为严重,以局部点蚀、坑蚀为主,腐蚀机理主要为电化学腐蚀和微生物腐蚀;罐顶气相空间腐蚀次之,以片状腐蚀为主,腐蚀机理主要为化学腐蚀;罐壁腐蚀程度相对较轻,以均匀腐蚀为主,腐蚀机理主要为电化学腐蚀。根据研究结果提出了相关防护措施:在储罐罐底及以上5 m位置采用EEC弹性环氧复合涂层+阴极保护装置相结合的防腐工艺;通过安装负压排泥装置、研究新型低温破乳剂等技术有效延长储罐服役寿命;进一步排除储罐渗漏等安全隐患,提高站库运行安全系数。 2022年10月28 00:00 2022年第10期 65 68 890174 樊文娟,曹钜昊,姬忠文,蔡文芳