最近10年来，为输送天然气，研究了在海底铺设管道管的深水项目。在天然气的远距离输送中，要求管道管在深海下具有抵抗外部水压的抗压强度，因此一般使用UOE钢管。UOE钢管的制造方法为冷冲压成形法，钢管具有冷成形后而形成的强度各向异性。为预测UOE钢管的抗压强度和弄清钢管的压坏机理，新日铁进行了钢管成形－性能评价一体化的数值解析模拟。数值解析模拟由钢管的二维成形模型和反映成形形状及残留应力的钢管三维压坏模型构成。通过实验，对钢管的壁厚、圆周方向位置中的强度各向异性进行了测定，同时对残留应力进行了测定，根据钢管的实际抗压强度，对数值解析模型的妥当性进行了评价。
众所周知，影响钢管抗压强度的因素有形状不良(钢管的正圆度和壁厚不均)、屈服强度(YS)和残留应力。圆周方向的压缩屈服强度和残留应力有很大的相互关系。圆棒和圆柱试样(直径都是6mm)测定的壁厚断面中的屈服强度分布表明，钢管外部圆周方向压缩屈服强度的下降特别明显。壁厚位置中的S-S曲线比较表明，从壁厚中心开始出现在外部因弹性变形的鲍辛格效应而产生的圆形的S-S曲线。根据UOE钢管和油井用无缝钢管的比较可知，两种钢管的残留应力都趋于内面压缩，但UOE钢管残留应力值小。
调查了采用圆棒试样模拟UOE钢管生产过程中预测的等效塑性应变滞后时的应力－应变关系，并对预测的S-S曲线和模拟曲线进行了比较，结果可知预测的S-S曲线与实际钢管的S-S曲线较一致，即使是受到不同应变滞后的壁厚断面，其YS也与实测值相同。在此次成形条件下的应变滞后中壁厚外部YS的下降受U冲压时的拉伸应变负荷所支配。另外，在钢管内侧几乎看不到因弹性变形的鲍格辛效应而产生的压缩YS下降。
采用以上提出的模拟应变试验，能更加精确预测实际钢管圆周方向的强度。(青山)


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。