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油气管道断裂扩展及止裂技术研究
第 45卷第 2期
2016年 2月 当 代 化 工 Vo1.45.N0.2
ContemporaryChemicalIndustry February,2016
油气管道断裂扩展及止裂技术研究
王 旭
(中国石油大学 (北京)北京 102249)
摘 要:近年来我国油气管道发展迅猛,同时也伴随着种种隐患,其中断裂及裂纹扩展问题复杂而多变,
引起的后果也尤为严重。简述了油气管道断裂的内在原因及外在影响因素。介绍了在管道断裂方面的国内的研
究现状及进展,也阐述了在裂纹扩展以及断裂控制领域国内的研究成果。为管道断裂 、裂纹扩展及止裂问题的
进一步研究,提供了参考。
关 键 词:管道断裂;裂纹扩展;止裂
中图分类号:TE832 文献标识码 :A 文章编号: 1671—0460(2016)02—0332—04
TheTechnologyStatusofFracturePropagation
andCrackArrestofPipelines
WANGXv
(ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China)
Abstract:Inrecentyears,thepipelinesofoilandgasdevelopedrapidl~ butavarietyofriskswereaccompanied.
Fracture and crack propagation in pipelinesare complex na d changeable,which can causeparticularly serious
consequences.In thispaper,underlyingcausesandoutsidefactorstocausetheoiland gaspipelineruputreswere
described,theresearch stautsand progressin termsofpipelineruputreswerealso introduced,and theresearch
achievementsinthefieldofcrackpropagationandfracutrecontrolweresummarized.
Keywords:PitIelinefracture;Crackpropagation;Crackarrest
油气管道从制造到施工以及工作运行中,很难 裂纹为源 ,在较低 的应力水平下(通常不 超过材料
免会产生一些裂纹。究其原因: 的屈服强度),在无塑性变形或只有微小塑性变形的
(1)材料本身:母材分层夹渣。 情况下裂纹急速扩展。在出现宏观裂纹后裂纹的扩
(2)管道加工:焊接焊缝。 展速度迅速上升到某个极限速度 ,大约可达声波在
(3)施工过程 :表面机械损伤,现场焊接。 该材料中传播速度的三分之一。在多晶体材料中,
(4)运行过程 :腐蚀、裂纹扩展。 断裂是沿着各个晶体内部的解理面产生的.但由于
管道上的裂纹随着时间和环境变化扩展,当扩 材料中各个晶体及解理面的方向是变化的,因而断
展到一定情况,达到起裂条件时,扩展则会失稳, 裂表面在外观上呈现粒状。脆性断裂有时主要沿晶
速度猛增 (取决于材料的性质和温度),破坏巨大。 界产生,因而称为晶间断裂。脆性断口较平齐,且
这种破坏在输气管道中尤为明显,在管内高压气体 与正应力相垂直,断口附近的截面,在厚度 上的收
作用下,管道一旦破裂将扩展绵延数百米甚至上
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