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维普资讯 · 20· 焊管 ．第31卷第1期 ·2008年1月 ●试 验 与研 究 高压输气管线用高强度级管线钢管(续) 竹 内泉 ，牧野宽之 ，水濑诚 (1．住友金属东京本部；2．住友金属研究所；3．住友金属鹿岛工厂) 摘 要：基于新版ISO3183(FDIS)管线钢管国际标准，论述 了对高强度管线钢管的技术要求 及其背景。着重阐述了管线钢管在高压运行环境下的行为、高强度管线钢管的典型力学性能 和X80强度级管线钢管的止裂性能。 关键词：高压输气管线；高强度；止裂性能；X80钢级 中图分类号：TG142．1 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3938(2008)01—0020-06 (上接2007年第6期第23页) 法 。对于外径 1117—1219mm(44—48in)，设计 系数f=0．8的X80级管线钢管，该标准要求其 4 X80级管线钢的止裂性能 K =133J。按照 日本高强度管线钢管委员会 4．1 止裂概念和试验方法 (HLP)提供的模拟方法，住友金属推导了管线钢 新版 ISO3183(FDIS)管线钢管标准中的表3 管能够在爆破启裂点左右各24m内 “止裂”所需 给出了对直到X80强度级管线钢管能够抑止延 的韧性 C值 (相当于Kv)。HIP对 “止裂”的看 性断裂扩展的韧性门槛值 ，并列出了包括进行 法同欧洲钢管研究集团(EPRG)不同，详见表6。 实物爆破试验 的4种确定止裂韧性 门槛值的方 测量输气管线抑止延性断裂所需的止裂韧 表6 ISO／EPRG和 日本 ItLP对输气管线止裂的看法比较 性沿用的作法，是在韧性递增的管段 串上做实物 载曲线理论计算 ，并分步用计算机模拟其裂纹扩 规模的爆破试验直接测定。该方法是以启爆的方 展和压力下降情况；ISO／EPRG标准的作法只能 式启动断裂，形成的断裂高速扩展能够通过几个 判断 “能否止裂”，而 HLP的方法能够判断出 “止 环焊接头直至被抑止。而HLP提供的模拟方法 裂距离”。ISO／EPRG标准的作法是直接用在管 则是测量这种断裂在不同均衡韧性管段 串中的扩 段取样的夏比冲击功作为韧性值；而HLP的方法 展距离 ，以避免由于不 同韧性的管段 串列方式影 则是用带有预制裂纹 的DWTI试样的冲击功作 响所测得的止裂韧性数值 。这种在具有均衡 为试验管段的绝对韧性值，再换算成夏比冲击功， 韧性的管段串上对延性断裂 “止裂”的试验更符 用于有关的方程式运算，以避免由测定韧性试样 合实际状况。在 ISO／EPRG标准提供的作法中， 的尺寸效应而形成误差。 通过实物试验所测定的止裂韧性同通过其经验方 以外径 1422mm(56in)、壁厚26mm的X80 程式所推算的数值只有加上不同的修正系数才能 级管线钢管为例，试验温度 一15℃。压力 16．1 相符，而在 HLP的模拟法中，应用了对断裂的扩 MPa(80％屈服强度)，介质为压缩空气。比较 展速度(或材料对断裂的阻力 曲线)和气体的卸 ISO／EPRG和HLP测量止裂韧性的作法见图3。 维普资讯 第31卷第 1期 竹内泉等 ：高压输气管线用高强度级管线钢管 (续)