X80钢连头管段长度对焊缝附近残余应力的影响.pdf

焊接技术

DOI：10.3969/j.issn.1001-2206.2024.05.008

X80钢连头管段长度对焊缝附近残余应力的影响

12，32，32，32，32，3

杨大慎，何亚章，王红，牛虎理，杨华庆，荆志龙

1.国家管网集团西南管道有限责任公司，四川成都610095

2.中国石油集团工程技术研究有限公司，天津300451

3.中国石油集团海洋工程重点实验室，天津300451

摘要：随着经济快速发展，薄壁大管径的高钢级管道应用广泛。由于管道铺设受到多种外加因素的影响，

在实际施工过程中不可避免地需要采用连头连接两侧管道。连头的长度是可变化的，因此针对连头口管段长

度变化展开连头口焊缝有限元分析及ECA评估。研究了连头管段长度对连头口焊缝附近残余应力变化的影

响。根据有限元结果可知，随管段长度的增加，连头口焊缝附近的残余应力水平显著下降。且管段长度在大于

3000mm时，残余应力下降速率减缓。之后考虑残余应力的影响，开展了不同长度连头管段的ECA评估研

究，评估结果表明，随着连头管段长度的增加，可接受的临界裂纹尺寸增大。因此在一定的范围内，为尽可能

减少焊缝附近的残余应力集中，应适当增加连头口两侧连头管段长度。

关键词：连头口；残余应力；拘束；ECA评估

InfluenceoflengthofX80steelpipetie-inonresidualstressneartheweld

12,32,32,32,32,3

YANGDashen,HEYazhang,WANGHong,NIUHuli,YANGHuaqing,JINGZhilong

1.PipeChinaSouthwestPipelineCompany,Chengdu610095,China

2.CNPCResearchInstituteofEngineeringTechnology,Tianjin300451,China

3.CNPCKeyLaboratoryofOffshoreEngineering,Tianjin300451,China

Abstract：Therapiddevelopmentoftheeconomybringsthewideapplicationofhighsteelpipelineswiththinwallsandlargediameters.

Tie-inisindispensablyusedtoconnecttwosidesofthepipelineduetomanyexternalfactorsonpipelinelayingintheactual

constructionprocess.Thelengthofthetie-inisvariable,sofiniteelementanalysisandECAevaluationoftheweldarecarriedout

towardsthechangeofthetie-inpipelinelength.Theinfluenceofdifferentlengthsoftie-inpipelinesontheresidualstressneartheweld

isstudied.Accordingtothefiniteelementresults,theresidualstressnearthewelddecreasessignificantlywiththeincreaseinpipeline

length.Whenthepipelinelengthisgreaterthan3000mm,thedeclineofresidualstressslowsdown.Then,ECAevaluationstudieswere

carriedoutfordifferentlengthoftie-inconsideringtheinfluenceofresidualstress.Theevaluationresultsshowthattheacceptable

criticalcracksizeincreaseswiththeincreaseofthelengthofthetie-in.Therefor