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结构管壁厚检测方法
  结构管的蒸汽吞吐是目前普遍采取的提高稠油开发效果的成熟技术,其主要设备是湿蒸汽发生器。对油田注汽用湿蒸汽发生器(也称注汽锅炉)破损的结构钢管进行了宏观检查、化学成分分析和金相分析,并分析了水垢形成原因,探讨了湿蒸汽发生器炉管在工作条件下的结垢及腐蚀机理。检测分析结果表明,结构钢管在短时间内处于强过热状态是造成结构钢管损坏的直接原因,结垢及水质的影响是发生爆管的原因之一。
  假设锅炉出口蒸汽压力为14MPa,其对应温度为337℃,根据锅炉手册以及有关的传热手册,此时炉管外壁温度TWB1=337+23.94=360.94℃,低于材料允许的使用温度;当结构钢管结垢≥1mm时,外管壁温度TWB2=337+263.93=600.93℃,较未结垢时的管壁温度高出240℃,局部温度远远超出结构钢管能承受的温度。此时的锅炉压力远远超出了管材的许用应力,不可避免地将发生爆管事故。
  应加强结构钢管壁厚度的监测力度,及时发现结垢和炉管腐蚀等问题,同时积极研究锅炉动态报警技术,有效过热问题的出现,此外还应按照标准严格控制锅炉给水中的氯离子含量。



用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,如滚动轴承套圈、千斤顶套等,目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料,枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下,圆面积 ,用圆形管可以输送更多的流体。此外,圆环截面在承受内部或外部径向压力时,受力较均匀,因此,绝大多数钢管是圆管。
钢管按其生产工艺,分为流体管和焊管两大类,其中焊管又分为高频直缝焊管(ERW),螺旋焊管(SSAW),埋弧焊管(UOE)等。过去,流体管传统上都是使用流体管,随着材料科学,成型工艺,机组装备的发展进步,焊管得到了极大的发展。焊管具有比无缝管壁厚均匀性好,精度高,耗能少,生产效率高的优点,要求很高的石油天然气输送管(API标准),过去几乎使用无缝管,今天在美国、日本、欧洲发达 里,95%以上都已经被焊管取代。




在弹性段,一般都选择采用应力速率控制或者负荷控制。塑性较好的材料试样过了弹性段以后,载荷增加不大,而变形增加很快,所以为了防止拉伸速度过快,一般采用应变控制或者横梁位移控制。所以在GB228-2002里面建议了,“在弹性范围和直至上屈服强度,试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内(材料弹性模量E/(N/mm2)<150000,应力速率控制范围为2—20(N/mm2)·s-1、包头流体管弹性模量E/(N/mm2)≥150000,应力速率控制范围为6—60(N/mm2)·s-1=。若仅测定下屈服强度,在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s~0.0025/s之间。平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。



拉伸试验:虽然说每一个试验机厂家对包头流体管拉伸都很熟悉,但是真正完全能够把标准以及标准后面的理由吃透的厂家并不多,当前每一个试验机厂家在指导用户完成包头流体管拉伸试验的时候一般是从他们自己设备的能力出发,以简单的方式来完成试验,比如全部以横梁位移的速度来完成整个试验过程。包头流体管拉伸试验还是有很多细节问题非常值得我们重视。
首先是拉伸速度的问题。在弹性变形阶段,包头流体管的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。这时候如果以横梁位移控制来做拉伸试验,那么速度太快会导致整个弹性段很快就被冲过去。以弹性模量为200Gpa的普通包头流体管为例,如果标距为50mm的材料,在弹性段内如以10mm/min的速度进行拉伸试验,那么实际的应力速率为 200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的包头流体管屈服强度就小于600Mpa,所以只需要1秒钟就把试样拉到了屈服,这个速度显然太快。




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