中国西气东输二线管道延性断裂分析（一）.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第31卷第2期．2008年3月 ●试 验 与 研 究 中国西气东输二线管道延性断裂分析 (一) SatoshiIGI伊木 (日本 JFE钢铁公司) 摘 要：介绍了管道延性断裂的两种分析方法——Battele双曲线法和HLP法，并将两种方法 的测算结果和爆破试验的实测值进行 了比较。最后 ，根据 中国西气东输二线工程备选设计方 案，确定了分析计算的基本参数，并用两种分析方法对中国西气东输二线工程备选设计方案的 管道延性断裂止裂韧性进行了计算，结果表 明，两种分析方法的分析结果是吻合的。 关键词：西气东输二线；输气管道 ；延性断裂；止裂韧性 中图分类号：TG113．254 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3938(2008)02—0023-04 1 延性断裂分析方法概要 的输气管道延性断裂扩展速度和管道由于天然气 泄漏而导致的减压速度，经过计算机处理得出了 1．1 Battele双 曲线 (BTC)方法 它们与管道参数的关系方程式，简称 BTC公式。 根据美国Battelle研究所研发的双曲线理论， ：0．275 ( )／6． 延性断裂在输气管线上是否发展取决于延性断裂 在输气管道上的扩展速度与天然气泄漏导致的管 pd × 道减压速度 的关系。延性断裂在管道上扩展的前 l ， 一103wER ， (1) 一 提是，其在管道上扩展的速度 (与管道钢材对断 ∞ 懿 p 、 裂的阻力有关)高于管道 内部 由于气体外泄的减 n。 +68．95 压速度 。当管道韧性提高，对延性断裂的阻力增 大，延性断裂扩展速度低于管道减压速度时，延性 R =C ／ 断裂的扩展就被阻止。总之，延性断裂止裂取决 式中：Vc一断裂扩展速度 ，m／s； 于断裂扩展速度与压力相关 曲线、气体减压速度 一 钢的屈服应力 ，MPa； 与压力相关曲线的对应关系，见图1。 o- 一管壁承受的环向应力 ，MPa； 20世纪70年代，美国Battelle研究所通过一 R一钢对断裂扩展的阻力，J／ram ； 系列输气管道的爆破试验，归纳了在试验中测定 p一气体在断裂尖端的泄漏压力，MPa； O 断裂扩展速度，气体减压速度 断裂扩展速度 ，气体减压速度 (a)断裂扩展速度气体减压速度 (b)断裂扩展速度气体减压速度 图1 输气管线延性断裂扩展速度与