高钢级管线钢冷弯管弯制工艺和质量性能分析

变集中于冷弯管制作过程中的未变形区域,最终导致屈曲的加速Р和冷弯管抗正弯能力减小。在反弯模式(Opening mode,即弯曲方向与冷弯管弯Р制方向相反)下,由于包辛格效应的影响,导致冷弯管局部的屈服强度降低,从而防止了应变集中和屈曲的发生,使其抗应变能力提高。Р Р图 1-2 冷弯管抗弯曲应变分析结果及照片Р(3)日本 JFE 公司采用有限元方法对 X80、φ 610mm 管线管冷弯后的弯曲Р应变能力进行了评价和研究,研究不同内压对冷弯管弯曲应变极限的影响(图 1-3),并考虑了拉伸性能的不均匀分布、外形尺寸的差异(椭圆度、壁厚和曲率) 对弯曲应变能力的影响[24]。结果表明:拉伸性能的不均匀分布对冷弯管的弯曲应变极限(压缩侧 2D 长度内的平均压缩应变)影响较大,使正弯应变极限减小, 反弯应变极限增大,外形尺寸的不均匀性使正、反弯的应变极限均降低(图 1-4)。Р a 内压对 X80 冷弯管正弯应变极限的影响Рb 内压对 X80 冷弯管反弯应变极限的影响Р图 1-3 内压对 X80 冷弯管抗弯曲应变极限的影响(有限元方法)Р Рa 拉伸性能 MAT、椭圆度 OD、壁厚 WT 分布不均匀性对 X80 冷弯管正弯应变极限的影响Рb 拉伸性能 MAT、椭圆度 OD、壁厚 WT 分布不均匀性对 X80 冷弯管反弯应变极限的影响图 1-4 X80 冷弯管抗弯曲应变分析结果(有限元方法)Р(4)加拿大阿尔伯塔大学、泛加拿大管道公司、东京天然气公司等单位共同对 X60、X65、X80 钢级、外径为φ 610mm、762mm 的冷弯管进行全尺寸弯曲破坏性试验[25],研究了不同内压(对应管道环向应力:0%、40%、60%、and 80% of SMYS)的影响。采用专用仪器对冷弯管的外观尺寸、残余应变进行了测量(图 1-5),对冷弯管在弯曲模式下的极限屈曲应变进行了分析(图 1-6)。