基于bs7910的x65钢焊接管线疲劳评定

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1、摘要海底管线是油、气的输送通道，在管线安装及日后的正常服役中它的安全性至关重要，因为管道一旦断裂将会造成巨大的经济损失甚至重大的灾难性事故。因此，在探知有缺陷存在的情况下对管线的断裂评估就显得十分重要，为了海洋工程施工时对管线评定的需要我们编制了焊接管线ECA评估软件。在当前国内海洋石油工程中，BS7910“金属结构中缺陷验收评定方法导则”是工程评定验收的主要依据之一。本文对BS7910中的疲劳评定标准及评定方法做了介绍，并阐述了在已知缺陷的情况下利用BS7910对实际管道的疲劳评定的方法。在课题的研究过程中我们针对X65钢的疲劳裂纹扩展特性进行了实验研究，研究

2、的结果表明母材的裂纹扩展速率快于焊缝和热影响区的裂纹扩展速率，而焊缝和热影响区的裂纹扩展速率相差不大；因此，母材的抗裂性能远不如焊缝和热影响区的抗裂性能。在对X65钢试验研究的基础上，我们对X65钢焊接管线进行了疲劳评定，并把它作为对软件的检验。在编制焊接管线ECA评估软件的过程中，我们使用了Paris积分公式法、cycle—by—cycle算法、有限裂纹扩展增量算法、应力块算法、裂纹累计损伤的算法等等，上面的算法包含了恒幅和变幅载荷作用下的疲劳评定。为了确保评定结果的精确，我们对上面各种算法进行了比较研究，总结了各种因素对评定结果的影响。以上所述的各种算法都有

3、各自的有优缺点，在各自的适用范围内可以得到一个比较精确的结果；但是在所有这些算法中cycle—by—cycle算法最为精确，因为它采用的是循环一次裂纹扩展一次的方法，能够比较真实地反应裂纹的实际扩展过程，因而评定结果接近实际情况；而且，这种算法还能够即时反应裂纹尖端的变化情况，这是其他方法所不能比拟的。所以在要求得到非常精确的评定结果时推荐使用cycle—by--cycle算法，如增量较小时或给定的循环次数少时，使用有限裂纹扩展增量算法比较合适。关键词：BS7910X65钢焊接管线ECA评估疲劳评定ABSTRACTSubmarinepipeline’safety

4、isveryimportantduringjtsinstallationandsubsequentservicebecauseanyfractureoccurrencemaycauseseriouseconomicdamageorfatalaccidents．SomuchimportancehasbeenaRachedtotheassessmentofthesubmarinePipelinewhendefectshavebeenconfirmedtobeexistence．Inordertomeettherequirementsoffractureassessm

5、entsinpipelineproject，weprogrammedthesoftwareofECA(EngineeringCrackAssessment、usedforweldedpipelineB$7910standard(Guideonmethodsforassessingtheacceptabilityofflawsinmetallicstrucres)hasbeenwidelyusedasamaincriterionofmarineproiectsatpresent．Inthisarticle，wehaveintroducedtheB$7910stan

6、dardmadthemethodoffatigueassessmentbasedonB$7910．ExperimentsonX65steelhavebeenperformedinordertoresearchitscrackpropagationpropertyduringthisperiod．TheexperimentresultsrevealthatthecrackgrowthvelocityofbasematerialiSfasterthanthoseofweldbeadcrackandheat—affectedzonecrackHowevertherea

7、relessdifierencesbetweenweldbeadcrackandheat．affectedzonecrackThenwedrawaconclusionthatthecrackpropagationresistanceofweldbeadandheat—affectedzoneisbeRerthanthatofbasemetal．WeperformedafatigueassessmentofX65steelpipelineaccordin叠totheexperimentresultsandtheassessmentresultshasbeenuse

8、dtocheckthes