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文檔簡介
1、海底管道作為一種焊接結(jié)構(gòu),擔(dān)負(fù)著輸送石油、天然氣等介質(zhì)的重要任務(wù).在管道加工制造和使用過程中,結(jié)構(gòu)內(nèi)不可避免地產(chǎn)生裂紋和類裂紋缺陷.而結(jié)構(gòu)在環(huán)境中使用時,一旦發(fā)生應(yīng)力腐蝕,這些缺陷將決定著結(jié)構(gòu)的使用壽命.為了模擬和反映結(jié)構(gòu)在海水中發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的狀況,采用預(yù)制疲勞裂紋試樣對X70管線鋼在海水中應(yīng)力腐蝕行為進(jìn)行了研究.本文通過楔形張開加載恒位移試驗,在實驗室環(huán)境中采用具有代表性的3.5﹪氯化鈉水溶液,對X70鋼焊接接頭的應(yīng)力腐蝕性能進(jìn)行
2、研究,測出并計算了焊縫和熱影響區(qū)的應(yīng)力腐蝕臨界強度因子和應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率.熱影響區(qū)和焊縫的臨界應(yīng)力強度因子K<,ISCC>分別為55.7093 MPa·平方根m和37.9989 MPa·平方根m,裂紋擴(kuò)展速率da/dt分別為3.38×10<'-9>mm/s、3.9×10<'-9>mm/s.試驗結(jié)果表明,焊縫比熱影響區(qū)具有更高的應(yīng)力腐蝕敏感性.根據(jù)幾何模型,使用ANSYS計算并繪制了沿裂紋方向的靜水壓力分布圖,沿裂紋方向的三軸應(yīng)力分布
3、圖和沿裂紋方向的氫濃度分布圖.其有限元的數(shù)值分析結(jié)果和試驗結(jié)果是一致的.基于"合于使用"原則,采用K準(zhǔn)則的缺陷評定方法和應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率評定方法,對實際使用中的X70管線鋼進(jìn)行安全評定.K準(zhǔn)則的缺陷評定方法是以K準(zhǔn)則為基礎(chǔ),將缺陷處的應(yīng)力強度因子與試驗得到的材料的臨界應(yīng)力強度因子K<,ISCC>相比較,若K<,I>
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