螺旋埋弧焊管的残余应力形成及控制措施

肖国章，高 霞，2，库宏刚

（1.宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西 宝鸡721008；2.国家石油天然气管材工程技术研究中心，陕西 宝鸡721008）

0 前 言

螺旋埋弧焊管在国内西气东输管线、陕京管线上均有广泛的应用，目前，正向着大管径、高钢级和大壁厚方向发展。在焊管制造中会经历弯曲成型、焊接、水压、弯管、防腐等工艺过程，期间会产生残余应力。由于加工造成的残余应力是关系到焊管服役可靠性的重要因素，因此为保证管线的安全性，对螺旋埋弧焊管残余应力的控制，特别是成型过程中产生的残余应力的控制提出了越来越严格的要求。

残余应力水平是焊管质量水平的重要指标，较高的残余应力会导致管线工作能力下降，应力集中处易发生应力腐蚀，成为管线安全的重大隐患，影响钢管运行寿命。消除残余应力不仅对防止管线的应力腐蚀开裂SCC有利，而且对管线防止脆性断裂、弹塑性断裂、氢致开裂和疲劳破坏都有显著的益处。

本研究结合螺旋埋弧焊管成型中残余应力的形成原因分析提出了具体控制措施，并总结了残余应力的其他控制措施。

1 螺旋埋弧焊管成型过程中残余应力的形成及控制

1.1 成型方法

螺旋埋弧焊管制管成型方式主要有管外加套辊（外控成型）方式（如图 1（a）所示）和管内支撑（内控成型）方式（如图1（b）所示）两种。外控成型螺旋缝焊管的残余应力分布状态是外表面拉应力，内表面压应力；内控成型螺旋焊管的残余应力分布状态是外表面压应力，内表面拉应力[1]。……