文档介绍：摘要
随着石油工业的发展,采用管道输送石油、天然气的方式成为首选的
技术方案。由于管道运输具有安全、经济、高效、节能等许多优点,近年
来国内外油气管线的建设飞速发展。长距离、大管径、高压力正成为陆上
油气输送管道的发展方向。西气东输管道工程是“十五”期间国家重点的特
大型基础建设项目,全线首次采用兜墓艿朗渌透止埽俏夜嗬
最长、口径最大、站场最多、高压力、多级加压的世界级的天然气干线管
道。由国内研发的低碳针状铁素体组织的芟吒郑慷雀撸托院茫
已满足目前工业输送石油和天然气的要求。本课题针对当时国内重点工程
的急需开展了芟吒趾附有匝芯俊U獠唤鼍哂兄匾5墓こ逃τ眉壑担
并具有我国自主研发的高钢级管线钢焊接性研究的理论与学术意义。本文
介绍了管线钢的发展状况及趋势,通过对芟吒趾附有苑治觯岷
目前管道焊接的先进施工方法,优选焊接材料,确定预热温度,选定分析
比较并优选出焊接施工方案等。对于环缝焊接接头的力学性能进行试验分
析,结合金相组织分析和硬度测试,研究了在不同焊接工艺条件下焊接接
头的微观组织和硬度的分布规律。所研究的工艺方案一为根焊采用纤维素
焊条下向焊工艺,填充焊和盖面焊采用自保护药芯焊丝半自动焊工艺。本
研究的工艺方案二为根焊孪蚝腹ひ眨畛浜负透敲婧覆捎檬敌暮
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对不同施工条件的两种工艺方案,均能满足长距离输气管线的施工及使用
要求,已经在西气东输工程建设中采用,并且取得了管线焊接一次合格率
以上的优秀业绩。本课题研究提出的焊接工艺方案对西气东输建设作
出了贡献,取得了重要的经济效益与社会效益。本课题研究结果对我国
今后采用更高级别管线钢的建设项目,具有重要的理论、学术及实际工程
应用指导意义与参考价值。
关键词:芟吒郑缓附有裕涣ρ阅埽幌晕⒆橹挥捕龋缓附咏油
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天津大学工程硕士学位论文
第一章绪论
管道工程的发展及其对管线钢的要求
铁路、公路、航空、水运与管道运输统称为五大运输业。据经济学家
测算,这五大运输方式中,管道运输被认为是最为经济、简单的一种运输
方式,特别是对于石油、天然气等流体来说更为有效,其特点是经济、安
全和不间断。由于管道运输的有效性,管道不仅用来输送石油和天然气,
目前,它还作为煤、矿浆和其它固体物质的重要输送手段。根据有关方面
测算,从现在到年,世界能源需求量将以每年サ乃俣鹊菰觯
产量可达. /烊黄靠纱/S捎诠芟咴耸
具有运量大、距离长、成本低、安全性高等优点,因此,管道运输业在国
际上得到迅速的发展。目前全世界石油、天然气管道的总长度已超过
× ,并以每年サ乃俣仍黾樱澜缃ńㄉ枋偬跤推な涔芟撸
石油工业的这种巨大市场有利地促进了管线钢、焊接材料、焊接工艺及焊
接设备的发展。
从最初的工业管道至今,油气管线建设经历了一个多世纪的发展。早
期建设的管线,离中心城市较近,地理环境和社会依托条件都较优越。如
今新发现的油田大都在边远地区或地理条件恶劣的地带,如美国的普鲁德
霍湾、欧洲的北海油田、俄罗斯的西伯利亚以及我国的西部油田等。随着
海上油田、极地油气田的开发,对新时期的管道建设提出了更高的要求。
目前管道工程的发展趋势有如下特点:
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由建立在流体力学基础上的设计计算可知,原油管道单位时间输送量
与输送压力梯度的平方根成正比,与略大于管道直径的平方成正比。因此
加大管道直径、提高管道工作压力是提高管道输送量的有力措施和油气管
线的基本发展方向,随着输气管道输送压力的提高,输送用钢管也相应的
迅速向高钢级发展,从、絏,甚至更高级别。高压输送
和采用高钢级钢管,可使管道建设成本大大降低。并且管道建成以后,管
道运营的经济效益更加优异。根据加拿大的统计分析,每提高一个级别,
就可减少建设成本ァ5捎谧饔迷诠鼙谏系挠ατ敫止苤本逗湍谘钩
正比,因此管径和内压的增加要求壁厚和钢的强度增大。而壁厚和钢的强
.吆透吹姆刍肪片沙漠、戈壁高原、碱滩和沼泽地、地震活动断层和大落差地带。⒄度级别的增大,管线钢出现断裂的机率增加。因此,要求管线钢必须具有高的韧性储备。由于全世界对能源的需求不断增加,人们正在偏远地区寻找和开发新的油田。与此相配套的管道多是在气候恶劣、人烟稀少、地质地貌条件极其复杂的