N08825复合管焊接残余应力的X射线衍射测试

焊缝及附近区域的焊接残余拉应力对复合管的抗脆断、疲劳和应力腐蚀破坏性能等均有较大的不利影响,易成为系统的最薄弱区域。采用X射线衍射法对N08825复合管焊接接头环焊缝表面与焊缝表面轴向残余应力进行测试,得出其分布规律并加以分析,可为后续调整应力分布,提高管道的抗腐蚀性能提供依据。实验结果表明:N08825复合管表面焊缝中心线的环向残余应力几乎均为拉应力,应力波动较为平缓,在起弧、收弧点位置均存在较大残余拉应力,这对管道的抗腐蚀性能及疲劳性能有不利的影响;复合管表面轴向残余应力分布呈对称状态,在焊缝及其附近区域均为压应力,随着与焊缝距离的增大,管道表面残余应力数值逐渐减小并趋近于零。     

天然气处理厂分离器开裂原因分析

采用宏观检查、水样测定、化学成分分析、力学性能试验、金相分析及能谱分析等方法对天然气干燥工艺中的分离器开裂原因进行了分析。结果表明,在含有硫化氢的弱酸性介质环境中,较高的残余应力和设备内压产生的应力致使该设备液相区和气液混合区的焊缝及附近区域发生了应力腐蚀开裂,提出控制介质pH值和焊后热处理两项措施,以有效防止此类裂纹的发生。     

焊后热处理改善管道直焊缝残余应力的数值模拟研究

以X80钢级Φ1 219 mm直缝埋弧焊管为研究对象，采用有限元软件ABAQUS，通过顺序耦合算法和移动热源子程序及生死单元形式，对钢管直缝焊和经热处理后焊缝的残余应力进行了数值模拟，分析焊后热处理对焊缝残余应力的改善作用。结果表明，焊缝等效最大残余应力和轴向拉应力均出现在外层焊缝的中心处，局部焊后热处理能降低焊缝的残余应力，等效峰值应力由560 MPa左右降低到约430 MPa，降低了23.2%；焊缝轴向拉应力也由450 MPa降低到370 MPa。焊后热处理对残余应力分布影响不大，但能使焊接接头的应力变得更为均匀。     

基于有限元分析的压力管道焊后局部热处理加热宽度准则初探

给出了压力管道局部热处理临界加热宽度的定义,在此基础上进行了应力释放的有限元分析,讨论了焊缝类型、内表面换热条件以及局部热处理条件对焊接残余应力的影响。此外,探讨了局部热处理加热宽度准则。     

1500m^3液化石油气球罐残余应力分析

1台 15 0 0m3的 16MnR液化石油气球罐 ,建造时经过整体热处理 ,运行 4a后在检修中发现大量裂纹。用X射线法对该球罐进行了系统的残余应力测试 ,分析了大量裂纹与残余应力水平的关系。对出现裂纹最多的区域和未见裂纹的区域分别进行考察 ,结果表明 ,焊缝附近残余应力总体水平较高 ,内壁赤道带焊缝处残余应力高达 0 .72σs,显示当初的热处理效果不理想。球罐大修补焊及整圈热处理后在相同位置重新进行测试 ,结果表明 ,残余应力大幅度降低 ,整体下降约 5 0 % ,热处理效果良好。同时解决了X射线应力仪现场垂直方向测试的技术问题     

连续油管环焊温度场及残余应力场数值分析

采用有限单元法,初步模拟了连续油管环焊温度场及残余应力场的分布情况。结果表明,在焊接过程中,焊缝附近温度梯度很大,在远离焊缝的地方温度梯度渐渐趋于平缓;随着焊接热源的移动,温度中心也随之移动,最高温度可达母材的熔点;在每一道焊接结束后,温度迅速下降,越接近层间温度,降温所用的时间也越长。焊后残余应力主要分布在焊缝附近,管体其他部位应力很小,只有几十兆帕;最大残余应力在焊缝壁厚的中心位置,其值为592 MPa,应力值较大,建议采用相关热处理技术来消除焊缝处的残余应力。     

304不锈钢管道环焊缝热力耦合有限元模拟

 为合理控制304不锈钢管道环焊缝焊接残余应力,运用有限元软件ABAQUS建立二维轴对称壳单元模型,模拟管道环形焊缝的焊接过程,获取了304不锈钢管道环焊缝温度场和应力场的分布规律。在焊件上表面提取了特征点的热循环曲线,同时获取了焊接过程中焊接接头径向某一截面特征点同一时刻的温度场分布特征。对管道环形焊缝内外表面残余应力的分布规律研究表明,管道焊缝及靠近焊缝区,内表面的轴向残余应力是拉应力,外表面的轴向残余应力是压应力;内外表面的横向残余应力都是拉应力,而径向残余应力主要是压应力,上表面的余高两侧热影响区受到少许拉应力作用。     

硫磺装置S-Zorb烟气管线失效分析

2014年7月在S-Zorb烟气管线投用过程中,管线弯头处出现了严重的泄漏问题,检查发现管道弯头热影响区处出现了开裂。经分析是S-Zorb装置烟气中的硫酸和碳酸气体在管道低于露点温度部位出现了冷凝,对管道造成了非常严重的电化学均匀腐蚀,并且在管道弯头焊缝热影响区等应力较高处出现了连多硫酸应力腐蚀,导致开裂失效。提出并采取预防措施,由于存在大面积的均匀腐蚀,已将整条管线进行更换,并进行焊后热处理,降低管线焊缝热影响区的残余应力,避免发生应力腐蚀;为了防止管道遭受烟气露点腐蚀,应控制烟气温度在露点温度以上,更换为碳钢管线加双伴热结构;烟气管线在停运时,要采用氮气吹扫,避免烟气进入管道内形成凝液,以保证装置的平稳运行。     

固定管板换热器整体热处理时产生损伤的原因分析

针对固定管板换热器整体热处理时产生残余变形及管头焊缝开裂的问题,对换热器的径向和轴向温度分布、壳壁与管子间的温差应力进行了计算,分析了变形及损坏原因,提出了整体热处理时需注意的几个问题。     

延迟焦化装置碱液罐泄漏原因分析及对策

某公司2.4 Mt/a延迟焦化装置中的碱液罐最高操作温度40℃,操作压力为0.35 MPa,设备直径2.8 m,设备总高6.0 m,操作介质为质量分数10%~30%的碱液,设备内部设有加热盘管,加热介质为蒸汽,设备材质为碳钢。碱液罐投入运行2个月后发生泄漏,经补焊修复后,短时间内再次发生泄漏。经过对碱液罐的制造工艺、腐蚀部位及腐蚀特征进行分析后,确定泄漏原因为加热盘管温度过高(200℃蒸汽),引起碱腐蚀;原制造过程中未对碱液罐进行消除应力热处理,致使碱液罐存在残余应力。在高温、高浓度碱液和焊接残余应力的共同作用下,发生应力腐蚀泄漏,即碱脆。在新设备制造过程中进行了消除应力热处理,并对碱液罐伴热介质热源由高温蒸汽改为热水,使得新碱液罐运行超过两年未发生腐蚀泄漏。     

干线输气管道焊接接头的热处理

简要介绍了俄罗斯远东萨哈林地区干线输气管道的建设情况.由于俄罗斯远东萨哈林地区气温偏低,管道对接焊接时要进行焊前预热、伴焊加热和焊后热处理.介绍了管道焊接接头焊前预热、伴焊加热和焊后热处理应选用的设备,管道焊接接头预热时两种KЗH-4-3电加热器的安装方法及分组加热热处理循环工艺过程,热处理规范和技术标准文件的制定过程...     

塔器现场对接环焊缝安全热处理工艺方法

文章以300万t/a重催装置丙烯塔的现场立式组装为例,探讨了塔器现场对接环焊缝安全热处理的工艺方法,对采取临时加固措施的弊端进行了分析,提出了两种可确保设备安全的热处理方法,一种是降低热处理温度,延长保温时间,另一种是在高温下分区分段热处理。具体介绍了降低热处理温度、延长保温时间的依据以及高温下材料许用应力的确定、设备的强度校核、合理选用降低温度数值的方法,对分区分段热处理的方法进行了说明。     

普光气田高压高含硫酸气管道的焊接及热处理工艺

普光气田是高压高含硫气田,地面集输管网采用全湿气加热保温混输工艺,管道材料采用抗硫碳钢等,焊接工艺复杂。文章阐述了耐高含硫酸气管道的选择、焊接、热处理工艺;耐酸气管道焊接的技术难点;耐酸气管道关键焊接技术（金属粉芯半自动下向焊接技术和厚壁集输管道温度控制技术等）。工程实践表明：集输管道焊接一次合格率为95．3％,返修合格率100％。     

大直径厚壁螺旋埋弧焊管钢带对接焊缝裂纹分析

针对输水及热力管线大直径厚壁螺旋埋弧焊管生产过程中,保留钢带对接焊缝出现的裂纹缺陷问题,结合钢带对接埋弧焊的工艺和设备特点,分析了裂纹产生的原因。分析指出,钢带对接焊缝裂纹主要是由于焊缝中低熔点夹杂物、焊缝熔池的拘束应力和热轧钢卷板材头尾部分未矫平、在合缝对焊时产生的变形应力以及剪切头尾断面存在超过70％的撕裂等现象的影响。最后提出了避免裂纹产生的措施。     

X70级管道环焊缝接头残余应力数值模拟

根据试验确定了X70级管线钢管环焊热源模型,并利用数值模拟软件Sysweld计算了焊接热循环过程,确定了焊接接头在焊接过程中温度和应力的变化过程及其分布,以及焊后残余应力的大小和分布。计算结果不仅可以预测焊后残余应力,还可以为优化焊接参数、改善焊接接头组织性能提供参考。     

X65钢管内壁堆焊镍基合金耐蚀层过程的数值仿真模拟

为了提高含硫管道的耐腐蚀性能,通过对ANSYS焊接温度场热源理论和边界条件进行研究,建立了堆焊过程的数学模型和物理模型,对X65钢管内壁堆焊625镍基合金温度场和应力场进行了动态模拟。模拟分析结果显示,焊接温度高达1 700 ℃,堆焊层和钢管界面形成了比较好的熔合;堆焊结构的径向和轴向残余应力均很小,钢管表面残余应力为压应力,最大残余压应力达202 MPa。研究结果表明,采用合理的焊接参数,在X65钢管内壁堆焊625镍基合金层,可保证堆焊结构的可靠性,提高管道的耐腐蚀性能。     

俄罗斯不锈钢管道焊接接头的局部热处理

目前,俄罗斯对不锈钢管道焊接接头进行局部热处理的方法有稳定退火和奥氏体化。介绍了稳定退火热处理工艺常用加热器及其固定安装方法,奥氏体化热处理与稳定退火加热器的区别,奥氏体化热处理常用加热设备及其安装,奥氏体化热处理的冷却方式。简要介绍了英、美等国常用奥氏体化热处理工艺。给出了不锈钢管道焊接接头局部热处理时应注意的事项,对我国同类管道焊接接头的局部热处理有一定借鉴作用。     

爆炸处理消除X70管线环焊缝焊接残余应力的研究

研究发现 X70钢的焊接残余应力相当高 ,这对管线在腐蚀环境运行是相当危险的 ,需要消除。采用爆炸处理技术进行试验 ,发现其消除焊缝和热影响区的焊接残余应力的效果 ,无论纵向或横向都很好 ,几乎达 1 0 0 % ,证明爆炸处理技术消除管线环焊缝焊接残余应力是合适的 ,显示出巨大的应用前景。     

管线钢在役焊接接头残余应力的数值模拟

采用SYSWELD焊接模拟软件对X70管线钢在役焊接接头残余应力进行模拟,主要考察焊接工艺、在役条件和管道结构对X70压力管线在役焊接接头残余应力的影响规律.结果表明:在役焊接接头的残余应力更为复杂,且大于常规焊接.随着焊接热输入量的增加,在役焊接接头残余应力增大;增加运行管线内介质流速,接头残余应力减小;随着管道压力...     

耐酸管环焊接头失效与安全评价研究进展

管道输送是石油天然气经济、安全、高效的输送方式,在整个管线系统中,环焊接头是结构上的最薄弱环节。由于焊接造成的接头组织、性能不均匀性,在服役条件下经常使环焊接头优先管体母材失效,并导致管线泄漏甚至断裂。在酸性介质环境服役的钢管,腐蚀介质与力学载荷耦合后将加速管道环焊接头失效。综述了耐酸管在酸性介质环境下的失效模式,包括腐蚀断裂、腐蚀疲劳、应力腐蚀、氢致开裂等,同时介绍了当前国际主流的管线钢管接头安全评价技术的研究进展,期望为行业与技术领域的发展提供参考。