基于全尺寸试验的管道凹陷回弹回圆行为研究

作者：王富祥; 杨辉; 臧红; 张宁

来源：压力容器, 2023, 40(10): 9-27.

• 管道
• 凹陷
• 回弹
• 回圆
• 全尺寸试验
• 非线性回归

回弹回圆行为直接影响管道凹陷深度和应力应变状态。为了明确凹陷回弹回圆行为对管道结构完整性的影响，建立回弹与回圆修正系数，估算内检测报告的非约束凹陷成形时的最大深度以及受约束凹陷去除约束回弹回圆后的最小深度，对2种管径、3种壁厚的X70螺旋钢管开展了全尺寸凹陷回弹与回圆试验。试验结果表明，凹陷回弹回圆受管道径厚比、压头形状与尺寸、凹陷位置和深度等多种因素的影响。零内压下所有凹陷的平均回弹率达到23%、最大达到38.4%,内压产生的环向应力为50%管材规定的最小屈服强度(SMYS)时的平均回圆率达到29.6%、最大达到49.6%,而凹陷变形全过程平均回弹+回圆率达到了54.6%,导致不同约束状态下的凹陷评价结果差异很大。采用非线性回归方法拟合了凹陷回弹与回圆系数公式，误差分析显示拟合预测精度较高，能够满足凹陷回弹与回圆前后的深度估算，可以更精确地评估含凹陷管道的结构完整性。