低匹配管道焊接接头的安全评定

在给定裂纹尺寸和栽荷条件及材料的力学性能条件下，以欧盟提出的结构完整性评定方法（SINTAP）为依据，对低匹配X56管线钢含缺陷的环向内表面焊接接头进行安全评定，建立了低匹配X56管线钢焊接接头的二级评定曲线。评定结果表明，评定点在曲线范围内，说明该结构是安全的，取代了将焊接接头近似看作均匀低强材料进行评定的方法，提高了评定精度，降低了评定方法的保守度。     

压力钢管表面凹坑缺陷的安全评定

基于有限元分析结果,采用国家标准GB/T19624<在用含缺陷压力容器安全评定>,对含表面凹坑缺陷的压力钢管进行了安全评定.根据凹坑缺陷不同的分布状况,分别采用了不同的方法进行评定.当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离在20 mm范围内时,应采用常规评定的方法.结果表明,其对应的评定点落在评定曲线定义的安全范围内.这表明所评定的缺陷是可以接受的.当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离大于20 mm时,可采用凹坑评定的方法.两种方法评定结果均表明,压力钢管壁上的表面凹坑缺陷是可以接受的.     

海底管道高匹配焊接接头的安全评定

在给定裂纹尺寸和载荷条件以及材料的力学性能的情况下,根据欧洲共同体提出的结构完整性评定方法(SINTAP),针对高匹配API5LX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行安全评定,用极限载荷法和GTOD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行评定.同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果,建立高匹配X65管线钢焊接接头的二级评定曲线.评定结果表明,在采用二级评定时,评定点在评定曲线范围内,说明该结构是安全的.将SINTAP安全评定方法应用于高匹配焊接管道结构,将为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定基础.     

含表面缺陷的双相不锈钢管道非匹配焊接接头的安全评定

采用欧洲经济共同体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structural integrity assessment procedure),对焊趾处含有表面裂纹(裂纹长度和深度分别为2．5mm和1．1mm)的SAF2205双相不锈钢管道非匹配焊接接头进行了安全评定。根据拉伸试验结果,建立了双相不锈钢管道焊接接头焊缝和母材的一级、二级评定曲线,测定了SAF2205钢焊接接头的低温(-18℃)断裂韧度,为安全评定提供了试验依据。评定结果表明,不论是采用一级或是二级评定,各评定点均在评定曲线定义的范围内,说明该结构是安全的。根据计算得到的极限裂纹尺寸进行了疲劳裂纹扩展寿命估算,最终疲劳寿命为0．133年。     

海底油气管道焊接接头的安全评定

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structural Integrity Assessment Procedure)，针对APISLX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹和埋藏裂纹进行安全评定。评定是在给定裂纹尺寸和载荷条件下，应用有限元分析，根据CTDD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行的。同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果，建立了X65管线钢焊接接头的一级、三级评定曲线。评定结果表明，不论是采用一级或是三级评定，各评定点均在评定曲线定义的范围内，说明该结构是安全的。将SINTAP安全评定方法应用于管道结构，为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定了基础。     

几何投影在小径管焊缝缺陷评定中的应用

直径为 32～ 89mm,壁厚为 4～ 1 4mm的小径管对接接头焊缝在电站建设焊接工程中占有较大比例 ,本文试图利用几何投影原理对小径管焊缝射线底片的缺陷评定寻找一定的规律 ,希望能对初学评片人员有所帮助。1　小径管射线底片缺陷的几何投影法评定小径管焊接工艺为手工全氩弧吊焊 (其它工艺及位置亦可参考 ) ,图 1所选几何参数取自《电力建设施工及验收规范》焊接篇 ,即管径 d=51 mm,壁厚δ=6mm,焦距 f =60 0 mm,坡口α=35°,钝边 a=2 mm,间隙 b=2 mm,间距 q=5mm,偏心距 C=1 36mm,缝宽 CD=7.6mm,距离 FA=1 40 .8mm,FB=1 38.8mm。偏心距的计…     

10CrNi3MoV钢不同焊缝韧度的低匹配接头安全评定

基于欧洲工业结构完整性评定方法（SINTAP）提供的失效评定图FAD分析手段,针对不同焊缝韧度值条件下的10CrNi3MoV高强度船体钢低强匹配接头,建立了二级失效评定曲线.根据母材与焊缝的拉伸试验及CTOD试验结果,对比分析了同为低强匹配、接头韧度不同的2组接头安全评定结果.结果表明,选定评定级别之后,2组接头对应的FAD图形状变化很小;接头韧度值的大小对接头抵抗塑性失稳的性能影响微弱,但是显著影响接头抗脆断能力;同为低强匹配接头,焊缝韧度越高,评定点落于FAD图失效评定曲线内部的几率越大,接头安全性越好.     

焊缝金属的强度匹配方式及其应用

本文介绍了焊缝金属强度匹配方式和类型,分析了焊缝金属强度匹配方式的工艺焊接性,列举了焊缝金属强度匹配应用实例。结果表明,焊缝的强度匹配方式有5种,拉伸试样断口部位各异。5种焊缝的强度匹配方式中,低强匹配和组合匹配方式的工艺焊接性得到改善,施工成本降低,接头的抗脆断性能能够控制;等韧性匹配的工艺焊接性取决于所用钢种和行业规定,施工条件较严格,成本较高,接头的抗脆断性能比较优良。14MnM oNbB钢低匹配专用焊条J506DP,可降低14MnMoNbB钢的临界预热温度50～70℃,改善了该钢的工艺焊接性;低匹配焊缝接头的强度已与母材等强,接头的安全性符合设计要求。组合匹配接头在综采支架立柱中应用表明,可使30MnNbXt钢在室温下焊接时不产生裂纹,而且在焊后状态下的使用性能完全符合产品技术条件要求。     

海底管道安全性评定方法的分析

在给定裂纹尺寸、载荷条件以及材料的力学性能下,根据欧共体提出结构完整性评定方法SINTAP(structural integrity assessment procedure)和英国标准BS7910两种方法,针对API5LX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行安全评定,用极限载荷法和CTOD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行评定.同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果,建立X65管线钢焊接接头的0级以及1级(BS7910的1级和2级)评定曲线.结果表明,无论采用SINTAP还是BS7910方法,评定点均在评定曲线范围内,说明该结构是安全的,并且两种方法评定结果十分接近.将两种方法进行分析将有助于海底管道安全评定的选择,为选择评定方法的多样性奠定基础.     

含环向穿透裂纹海底油气管道的安全评估

采用BS7910评定方法对给定载荷条件下的管道焊接接头焊趾处的穿透裂纹进行评定,探讨了穿透裂纹尺寸变化对焊接接头安全评定的影响.通过一种含环向穿透裂纹管道在纯弯曲载荷下的LBB.ENG2 J积分估算方法,采用Matlab编程计算含环向穿透裂纹管道的J积分值.计算结果表明,穿透裂纹半角不大于π/6时,其对应的评定点均落在BS7910的3C级评定曲线定义的范围内,这说明含有该范围内裂纹的缺陷是可以验收的,从而验证了含环向穿透裂纹管道的LBB.ENG2 J估算方法适于在工程实际中推广应用.     

基于J参量的管道环焊缝表面缺陷塑性撕裂评定

基于英国标准BS7910中的三级评定规程(3C),采用SC.ENG (表面裂纹工程估算方法) J 积分工程估算方法对承受纯弯曲载荷作用的管道环焊缝表面裂纹进行塑性撕裂评定.以X56钢管道环焊缝内表面缺陷为算例,讨论了选用 J 参量进行含缺陷结构的塑性撕裂评定时,裂纹尺寸和断裂评定参量选取对评定曲线及评定结果的影响规律,提出了在J积分评定中选择参量J mat确定评定点较Jg更趋合理.研究内容不仅对管线铺设安全评价具有指导作用,而且对含缺陷结构的塑性撕裂评定在工程上的应用具有推广和借鉴价值.     

Defect assessment of welded specimen considering weld induced residual stresses using SINTAP procedure and FEA

The defect assessment in butt-welded joint of ASTM A36 steel plates and 7075-T7351 aluminum alloy plates containing transverse through thickness crack was analyzed using SINTAP procedure and FEA incorporating weld induced residual stresses. Weld induced longitudinal residual stress profile can be obtained through SINTAP procedure, FEA or experimental analysis. This residual stress profile can be fitted with the trapezoidal residual stress profile available in SINTAP. For three different cases, crack length and residual stress intensity factor (SIF) are calculated and its comparison with the results obtained through FEA is plotted with respect to crack length. The stress intensity factor for mechanical loading is also plotted in the same graph. Using this graphical plot, the total SIF, including residual stress and mechanical loading, can be calculated for any particular crack size. The total SIF can be compared with the fracture toughness of the material for damage tolerance analysis. Also a failure assessment diagram is drawn for welded 7075-T7351 aluminum alloy plates with different crack sizes for as-welded (only residual stress) and mechanical loading along with the existing weld induced residual stresses to show the safety level for a particular crack size and mechanical loading.     

供热蒸汽管线安全评估

采用化学成分分析、宏观检验、能谱分析、金相检验和力学性能测试等方法对某热电厂蒸汽管进行了检测和分析。结果表明:涉及管线安全运行的关键部位焊缝存在弧坑、咬边、未焊透、夹渣和裂纹等严重的焊接缺陷,加上长期腐蚀,使该蒸汽管线卷板管存在重大安全隐患,继续使用可能造成局部泄漏。建议在探伤的基础上更换有严重焊缝缺陷的卷板管或停止使用该蒸汽管线卷板管。     

环焊缝开裂原因分析

调查了环焊缝发生开裂的情况,通过断口分析、性能测试、有限元估算及失效评估方法对开裂原因进行了分析及验证。结果表明,环焊缝开裂是由于存在焊接缺陷,焊缝局部韧性过低,并且在附加弯曲应力、运行压力、焊接残余应力的共同作用下引起的脆性断裂。