螺旋焊接管的焊缝残余应力特征分析

本文提供了由小孔法和切割法对东北输油管道工程所用直径720mm螺旋焊管焊缝残余应力进行测试所得结果,分析了残余应力沿焊缝纵向及横向的分布特征,并对沿壁厚方向的残余应力变化进行了初探。     

焊缝区域残余应力的测试

用小孔法测量焊接残余应力时，在焊缝及附近区域常出现测量值过高的现象，产生这种误差的原因主要是由小孔边缘发生塑性变形，超出弹性范围所致。采用了一种改进方法对焊接残余应力重新测试，使误差大为减小。     

大型储罐环焊缝残余应力测定与分析

采用钻小盲孔残余应力释放法,测量了0.25 dam~3液化石油气储罐组装环焊缝在退火前后的残余应力,分析了局部退火工艺的退火效果。结果表明:高残余应力区出现在外壁面环向上,其退火后残余应力降幅在37%～60%,平均降幅达50%,最大减幅达299 MPa;环焊缝局部退火工艺可消除30%～60%环向残余应力,达到了消除焊接残余应力的要求。     

高压容器焊缝残余应力数值模拟

利用有限元软件ANSYS中生死单元技术对OWC-4060A水泥石腐蚀测试仪中焊接高压容器的焊接接头进行了数值模拟,分析了焊接过程中接头的温度场及应力场变化规律。结果表明,接头的温度分布不对称,残余应力在焊缝中心线两侧较对称;虽然接头的最大残余应力出现在熔合线附近,但是接头沿焊缝中心开裂的倾向最大。在设计的25 MPa许用压力环境下工作时,该水泥石腐蚀测试仪压力容器焊接接头的安全系数为1.8,符合使用要求。     

焊缝残余应力磁记忆检测系统的设计及应用

设计了焊缝残余应力磁记忆检测分析软件系统及便携式硬件系统。该系统可以实现焊缝残余应力的现场检测,并可以将数据输出到计算机上作进一步分析评价,根据数据曲线所表征出来的特性趋势来分析评价焊缝残余应力的分布状况。实际检测结果表明,磁记忆检测结果与X射线检测结果一致,验证了磁记忆检测结果的正确性。     

振动时效降低再生器焊缝残余应力的应用

重油催化装置再生器器壁焊缝附近多处出现贯穿性裂纹 ,其成因为应力腐蚀开裂。通过振动时效处理以降低焊缝残余应力 ,可避免应力腐蚀开裂的产生。因容器质大体高 ,采用 4点振动 ,加大主振力 ,减小附振力 ,延长振动时间的处理工艺。测试表明 ,新焊缝无论在垂直方向还是在平行方向的残余应力均降低了 50 %以上。大型工件采用振动时效处理降低焊缝残余应力效果显著 ,并可大大缩短检修工期。一年多以来设备运行正常。     

球形容器“＋”字焊缝的残余应力分析及缺陷修复

我国在６０，７０年代曾设计，制造过具有“＋”字焊缝的球形容器，现在这些球罐大都处于超期服役状态，如何评定和处理这些球罐的“＋”字焊缝，是人们所关心的问题。本文对球罐的“＋”字焊缝残余应力进行分析，结合实践经验，提出了珠罐“＋”字焊缝安全评定及其缺陷修复的方法。     

焊炸处理消除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100％，证明爆炸处理技术消除管线环焊缝接残余应力是合适的，显示出巨大的应用前景。     

基于ANSYS压力容器筒体与平板封头焊缝残余应力有限元分析

焊接常用于压力容器等特种设备制造中。在焊接过程中,高温移动热源及之后的快速冷却,使得在焊缝及其附近区域产生了残留的拉应力,由此产生焊接变形和残余应力。为预测焊接变形,采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对压力容器筒体与平板封头单面焊焊接过程进行数值模拟,得出焊缝焊接残余应力、温度场及位移场的分布情况,经过分析可以得出:在焊缝区及熔合区温度极高,远离焊缝温度峰值急剧下降;在熔合区焊接残余应力达最大值,焊根处残余应力较小,在热影响区,沿焊缝方向多为拉应力,垂直焊缝方向多为压应力。     

利用振动时效技术处理大型储罐接管焊缝的焊接残余应力

大型储罐 ( 5× 10 4ｍ3 或 10× 10 4ｍ3 )底圈壁板接管经补强焊接后 ,焊接区域往往存在较大的应力集中 ,其对油罐的长期安全使用会产生不利的影响。根据设计要求 ,5×10 4ｍ3 和 10× 10 4ｍ3 储油罐接管焊接后必须进行消除应力处理 ,常规方法是采用热处理 ,但该方法易使金属表面氧化、脱碳 ,尤其是能耗大、成本高 ,整张板需在现场建地下热处理炉进行处理 ,操作复杂 ,难度大。对此 ,针对 5× 10 4ｍ3 罐接管采用振动处理进行了模拟工艺试验 ,摸索出了较为合理的现场振动处理工艺 ,并对振动处理对焊缝性能的影响进行了试验对比。通过现场实…     

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。     

球形容器“十”字焊缝的残余应力分析及缺陷修复

我国在60、70年代曾设计、制造过具有“十”字焊缝的球形容器，现在这些球罐大都处于超期服役状态，如何评定和处理这些球罐的“十”字焊缝，是人们所关心的问题。本文对球罐的“十”字焊缝残余应力进行分析，结合实践经验，提出了球罐“十”字焊缝安全评定及其缺陷修复的方法。     

油气输送焊管残余应力测试方法的研究

介绍了３种测试焊管残余应力的方法，即Ｘ射线法、钻孔法和机械切割应力释放法，并分别对不同成型工艺的Ｘ６０油气输送焊管残余应力进行了测试。对比分析测试数据结果表明，Ｘ射线法测试数据普遍偏小且无一定规律性；钻孔法对钻孔技术要求较高，如果焊管残余应力值较大或存在应力梯度时，均不符合测试要求，且所测结果误差较大；而机械切割应力释放法的测试结果稳定可靠，具有较好的规律性，是分析和研究焊管残余应力的较好方法     

焊缝噘嘴对螺旋焊管应力分布的影响

用电阻应变测量法对某输气管线管（SSAW焊管）螺旋焊缝周围表面应力进行了在线监测，得到了不同内压下焊缝周围应力分布规律，研究了焊缝噘嘴（国际上称为焊缝角偏差）对管道应力分布的影响。研究测试结果表明，噘嘴造成焊缝附近产生附加弯曲应力，并导致管道焊缝附近外表面拉应力显著减小，而内表面拉应力显著增大，从而会降低管线实际承压能力并增加焊缝附近应力腐蚀开裂的敏感性。指出对在役管道进行安全评价和管线管质量控制时应重视焊缝噘嘴的影响。     

焊接残余应力和管道完整性分析

简要介绍了残余应力的分类及其产生原因。分析了焊接残余应力对管道疲劳寿命和断裂能力的不利影响。焊后塑性变形也可能与焊接残余应力交互影响整个壁厚层和管子周向最终残余应力的大小和分布状态。借助计算焊接力学(CWM)能够更准确地估算由焊接产生的残余应力和变形,其结果可用于优化和确定管道的结构寿命,分析结果还能有效评估塑性变形对焊接残余应力的影响。通过两个焊接实例验证了焊接残余应力及焊后塑性变形对焊管最终残余应力大小和分布的影响。     

超声波法焊接残余应力测量技术

总结了超声波法测量焊接残余应力的技术原理及发展历史,指出了声弹性的非线性原理的进一步发展是完成工程结构残余应力精确测量的基础。介绍了西安石油大学超声法应力测量设备的技术特点,以及超声波法在石油管道、高速列车、应力监控等领域的测量工程实例。对焊接残余应力场的声弹性不稳定现象进行了分析,对超声波法测量焊接残余应力的应用进行了总结,提出了适应石油行业残余应力测量的发展方向。     

用500C型应力仪测定球罐焊接残余应力

介绍５００Ｃ型应力仪的基本原理、仪器标定及应用于测定球罐焊接残余应力，并指出该仪器在现场使用的适用性和进一步提高测量精度的措施。     

长距离输油管道密闭输送与压力调节保护

讨论了液体管道水力瞬变过程中的理论基础，长距离管道水力瞬变特点，分析了可能造成长距离输油管道严重水力瞬变过程中间的事故，以及水力瞬变压力波的传播，充装压力，压力波衰减的变化特点和管道瞬变压的调节控制与保护措施。指出，如果水力瞬变压力调节和保护措施设计合理，运行可靠，长距离管道采用密闭输油流程，运行管道会更加方便，安全，经济合理。     

螺旋焊缝超声波相控阵检测系统参数调试

为提高焊缝缺陷的检出率,将超声波相控阵检测技术引入螺旋埋弧焊管焊缝全自动检测中,通过重新设置声线仿真焊缝参数和缺陷检测通道,确定扇扫区域等调试措施,提升焊缝缺陷检测准确度。结果显示,通过对超声波相控阵检测设备参数调整,能够有效提升缺陷检出率,单个夹渣及气孔的发现情况得到明显改观,效果显著。     

城市燃气管道的焊接残余应力分析

城市管网的焊缝形式主要分为螺旋焊缝和对接焊缝,由于在焊缝处存在残余应力的应力集中,焊缝处成为管道最薄弱的地方。文章采用通用的有限元软件ANSYS对焊接过程进行模拟,得出两种焊缝形式下残余应力应变分布规律,并计算在内压作用下两种管道焊缝的三维模型应变分布。