甄晓川，黄 进，陈 燕

（天津钢管制造有限公司，天津 300301）

目前全世界新发现的大储量油田和天然气田多分布在深海、地震带、冻土带以及极地等特殊地质条件地区。超长距离的管线建设在经过这些寒冷、地质活动频繁地区时，仅仅考虑管线钢的强度级别已经不能满足管道运输的安全需求，管线钢在承受较高内部压力的同时还必须具有较高的抗大变形能力和应变强化能力。将管道承受的应力限制在管材屈服强度范围，这是当前采用的、安全的、保守的设计方法。管线管的应变设计方法利用了金属材料塑性变形后仍能维持稳定结构的特性［1-2］，正逐渐成为管线管材质及结构设计领域被广泛采纳的设计方法。使用应变设计的管线管案例见表1［3］。

表1 使用应变设计的管线管案例

尽管应变设计已被广泛关注，但目前还缺少与应变设计相对应的参照物，抗大变形管线钢的性能指标还没有统一的标准，除屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等常规力学性能指标外，产品研发及现场施工作业普遍关注的力学性能参数还包括：无屈服平台的平滑应力-应变曲线（round-house shape stress-strain curve）、较低的屈强比、较大的均匀延伸率以及较高的应变硬化指数。

管线管极限工况抗大变形设计方案要求使用更加先进的材料性能评价分析方法，这就包括管线钢发生屈服之后的本构行为描述。一旦材料屈服开始发生，管材的承载能力将由应变控制，而决定材料应变行为的一个重要参数就是应变硬化指数。……