早在20世紀60年代初期，巴特爾紀念研究所與美國燃氣協(xié)會研究委員會合作，實施了NG-18研究項目，進行了不銹鋼管道斷裂擴展控制的試驗和理論研究。巴特爾紀念研究所開發(fā)和進行了超過100次試驗，其中包括全尺寸氣體爆破試驗和被稱為“西杰弗遜試驗”的部分氣體爆破試驗。部分氣體低溫爆破試驗是研究不銹鋼管低溫斷裂性能的重要手段。試驗采用4572～6096 mm的容器，容器上含有加工的軸向缺口，并安裝有壓力傳感器、熱電偶和計時線，分別用于獲取內(nèi)部壓力、溫度和裂紋擴展速度。在部分氣體爆破試驗中，測試容器注入其體積85%～90%的水、鹽水或其他低凝點液體，測試容器在恒溫控制下采用氮氣加壓，直到發(fā)生失效。巴特爾同時開發(fā)了落錘撕裂試驗，用于評估管線鋼抗脆性斷裂擴展的能力。通常要求在管道服役溫度下的SA≥85%。在DWTT標準測試程序中規(guī)定，斷口形貌應(yīng)為從脆性斷裂過渡到延性斷裂，或者全部為延性斷裂。這種類型的斷裂模式稱為正常斷裂。而逆向斷裂行為是從缺口處先延性啟裂，然后轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?。按API RP 5L3標準的規(guī)定，應(yīng)判為無效試樣。
近年來，隨著高寒地區(qū)油氣資源的開發(fā)和二氧化碳輸送不銹鋼管道斷裂控制的研究，現(xiàn)代高鋼級管線鋼的低溫斷裂行為也成為輸送鋼管研究的熱點之一?，F(xiàn)代高鋼級、高韌性管線鋼的斷裂行為與傳統(tǒng)的低鋼級、低韌性管線鋼有顯著不同，特別是在DWTT試驗中頻繁出現(xiàn)逆向斷裂現(xiàn)象，給斷口剪切面積的評定以致止裂判據(jù)的制定都造成了很大困擾。歐美和日本管道界相繼進行了多次低溫爆破試驗，重點是研究高鋼級、高韌性管線鋼的逆向斷口對低溫止裂性能的影響。在IPC 2016大會上發(fā)布了多篇關(guān)于低溫爆破試驗的論文，并給出了大量試驗數(shù)據(jù)和對DWTT逆向斷口的評判建議，部分意見認為逆向斷裂并不影響管線鋼的脆性斷裂止裂能力，不應(yīng)計入脆性面積，但尚未達成共識，未能納入API等標準。相比延性斷裂控制的快速進展，我國不銹鋼管道防止低溫脆性斷裂的研究相對落后。李鶴林院士多次提出，我國管道界要重視低溫斷裂控制問題。由于種種原因，我國的管道低溫爆破試驗遲遲未能開展，與西方先進國家有半個世紀的差距。西部某些站場不得不采用伴熱和保溫手段解決防脆斷問題。在中俄東線天然氣管道建設(shè)需求的推動下，中石油啟動了低溫斷裂控制研究項目，開展低溫脆性斷裂控制的機理研究、標準開發(fā)以及低溫環(huán)境用不銹鋼管、彎管和管件的研發(fā)。
2018年8月2日，在哈密不銹鋼管道斷裂試驗場成功進行了國內(nèi)首次X80鋼級Φ1422 mm管道低溫爆破試驗并獲得圓滿成功，實現(xiàn)了零的突破。2018年11月22日，低溫環(huán)境（-45℃）用三通、鋼管和彎管通過鑒定。這兩項成果標志著我國在管道低溫斷裂控制方面取得了重大進展。
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