gb ／t 9711 材料屈服极限和压力使用范围的探讨

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1、第３０卷第４期加工利用·１·GB／T9711材料屈服极限和压力使用范围的探讨１２１何茂林梁政李永生１．中国石油长庆油田西安长庆科技工程有限责任公司２．西南石油大学何茂林等．GB／T９７１１材料屈服极限和压力使用范围的探讨．天然气工业，２０１０，３０（４）：１１６‐１１９．８摘要为了解决H２S、CO２以及高矿化度（６００００～８００００mg／L）等的复合腐蚀问题，某气田开发试验区１０×１０３m试采地面建设工程采用了GB／T９７１１．１‐３中的L２４５和L３６０等强度等级的材料。由于这个标准中定义的屈服极限与GB１５０枟钢制压力容器枠和枟管道材料专业培训教材———压力管道材料

2、枠中定义的内容相差很大，检验要求偏低且压力适用范围没有明确，给设计使用带来了不便。为此，对GB／T９７１１与GB１５０枟钢制压力容器枠中s的定义及其对长输管σ道计算的影响进行了探讨，针对管道压力的使用范围，对GB／T９７１１、GB／T８１６３、GB９９４８、GB５３１０以及GB６４７９等进行了对比分析，提出了现阶段使用GB／T９７１１的建议。该讨论结果对管道、压力容器的安全使用具有现实意义。关键词GB／T９７１１GB１５０GB／T８１６３GB９９４８GB５３１０GB６４７９探讨建议DOI：１０．３７８７／j．issn．１０００‐０９７６．２０１０．０４．０２８目前压力容器

3、和压力管道的设计主要执行GB性范围，开始发生塑性变形时的应力。有些材料的拉［１］１５０枟钢制压力容器枠和相关压力管道设计规定。在伸“应力—应变”曲线并不出现明显的屈服平台，即不８３参与某气田开发试验区１０×１０m试采地面建设工能明确地确定其屈服点。对于此种情况，工程上规定程HAZOP分析中发现，设计中为了解决H２S、CO２取“试样产生０．２％残余变形时”的拉应力值作为条件以及高矿化度（矿化度为６００００～８００００mg／L）等的屈服极限，用０．２表示。σ［２‐４］复合腐蚀问题，采用了GB／T９７１１．１‐３中的L２４５１）GB１５０枟钢制压力容器枠在第３．６．１条中规定和

4、L３６０强度等级的材料。由于这个标准中定义的屈了材料许用应力确定依据，见表１。服极限与GB１５０枟钢制压力容器枠和枟管道材料专业培表１明确了高合金材料是以其０．２值作为屈服极［５］训教材———压力管道材料枠中定义的内容相差很大，限值s，说明这种材料拉伸时没有明显的屈服平σ台。检验要求偏低且压力适用范围没有明确，给设计使用带而低合金钢在拉伸试验时也通常不会出现明显的屈服来了不便，故对此进行了探讨，希望能引起读者重视。台阶，很难准确地确定其屈服极限，在工程上也往往采用０．２％残余变形的应力值作为屈服极限，这个屈服1GB／T9711对屈服极限定义引起的［６］极限也就是前面定义中

5、提到的“条件屈服极限”；在思考与困惑低碳钢的拉伸试验中，当超过材料弹性极限后，在应1．1GB／T9711对屈服极限定义引起的思考力—应变曲线上会出现锯齿状涨落台阶的弹塑性变传统屈服极限（s）定义：材料的拉伸应力超过弹形，锯齿的“山峰σ”为“上屈服点”，锯齿的“谷底”为“下表1材料许用应力确定依据表MPa１）材料（板材、管材、锻件）许用应力ttt碳素钢、低合金钢σb／３．０σs／１．６σs／１．６σD／１．５σn／１．０tttt高合金钢σb／３．０σs（σ０．２）／１．６σs（σ０．２）／１．６σD／１．５σn／１．０注：１）取各值中的较小值为材料的许用应力。作者简介：何茂

6、林，１９５８年生，高级工程师，博士；主要从事油田科研产品开发工作。地址：（７１００１８）陕西省西安市未央区长庆兴隆园小区长庆大厦B３０６。电话：（０２９）８６５９９２７５。E‐mail：hml０１＠１２６．com·２·天然气工业２０１０年４月屈服点”，工程中通常把“下屈服点”作为屈服极限。从GB／T９７１１中又没有详细说明它与０．２的σ关系，可能拉伸时材料应力—应变曲线看，“下屈服点”是材料刚会误导设计人员，误以为０．２等效σ于０．５，从σ而引起标从弹性进入塑性的边界应力值，这个“下屈服点”值比准执行混乱。材料产生０．２％残余变形时的拉应力值要小。在GB２）公式中的s是取

7、０σ．２还是０σ．５时的值σ，直接影响１５０枟钢制压力容器枠中碳素钢是采用下屈服点作为“屈压力管道材质的变形情况和工作状态。服极限”，而低合金钢和高合金钢的屈服极限都是采用３）如用０．５作为屈服σ极限引入计算，前面管道壁的“条件屈服极限”，即０．２。下面的论σ述中仅以“条件厚计算公式的计算结果可靠性、安全性没有保证。屈服极限”作为依据讨论。４）由于０．２和０．５没有等σ效的σ依据，如果说０．２时２）GB／T９７１１．１对屈服极限的定义：“规定总伸管道处于弹性工作状态，那么取０．５时管道可能处σ于长应力应为试样标距长度上产生０．