我國在X80輸氣管道延性斷裂控制方面的技術(shù)進(jìn)步

  據(jù)上所述，EPRG的推薦意見只給出了一部分管道的止裂韌性推薦值，對于輸送富氣的管道，或設(shè)計(jì)參數(shù)超過其適用范圍的輸氣管道，仍然需要做出止裂韌性預(yù)測。我國絕大多數(shù)輸氣干線管道的參數(shù)都在可查范圍之外，如西氣東輸二線、三線等管道，其壓力、管徑及氣體組分均超出該推薦意見的范圍，需要解決延性斷裂擴(kuò)展控制問題。

  我國關(guān)于輸氣管線斷裂控制的研究始于西氣東輸一線建設(shè)伊始，當(dāng)時(shí)在廊坊召開了國際管道斷裂控制研討會(huì)，根據(jù)多位國際知名專家的建議和指導(dǎo)，采用巴特爾簡化公式和Leis修正，以及當(dāng)時(shí)管線鋼斷口分離的實(shí)際情況確定了西氣東輸一線10 MPa壓力、X70鋼級(jí)Φ1 016 mm×14.6 mm鋼管的止裂韌性要求為平均值不低于190 J，可不進(jìn)行全尺寸爆破試驗(yàn)。

  而隨后建設(shè)的西氣東輸二線，其西段工作壓力提高到12MPa，鋼級(jí)提高到X80，管徑提高到1219mm，且其輸送的氣體為中亞天然氣，其組分超過了貧氣的要求。當(dāng)時(shí)我國的技術(shù)人員已能應(yīng)GASDECOM軟件和雙曲線模型加修正的方法計(jì)算出止裂韌性為220 J，并依據(jù)國外進(jìn)行的全尺寸爆破試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。

  通過專題攻關(guān)，建立了我國自己的延性斷裂止裂韌性預(yù)測修正模型，即基于高鋼級(jí)管線鋼能量釋放率及流變應(yīng)力修正的止裂預(yù)測模型TGRC－1和基于落錘撕裂能量的止裂預(yù)測模型TGRC－2。特別是TGRC－2的預(yù)測準(zhǔn)確性非常好。我國建設(shè)的一批類似參數(shù)的X80輸氣管道的斷裂控制方案都是由我國自主制定的，投產(chǎn)后從未發(fā)生延性斷裂擴(kuò)展事故。

  新疆哈密全尺寸爆破試驗(yàn)場的建成為我國的斷裂控制研究提供了強(qiáng)有力的試驗(yàn)條件，成功進(jìn)行了中俄東線X80鋼級(jí)Φ1422 mm和X90鋼級(jí)Φ1219 mm的全尺寸爆破試驗(yàn)，所獲得數(shù)據(jù)證實(shí)了TGRC－2預(yù)測的準(zhǔn)確性。我國成功進(jìn)行的大直徑天然氣鋼管爆破試驗(yàn)見表。