基于盲孔法的ABS热焊板件残余应力测量

采用盲孔法对4种丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)热焊板进行了残余应力的测量,获得了这4种热焊板焊趾区的残余应力数据,结果发现,ABS经过热焊成型后容易在焊趾区形成较高的残余应力,随着测量时间的延长,热焊板焊趾区的残余应力逐渐增大,在测量7 min后释放完全。为了验证盲孔法应用于塑料热焊板残余应力检测的可行性,对ABS热焊板母材区和焊趾区以及热处理前后焊趾区的残余应力进行了测量,同时测试了4种热焊板的焊接强度,发现母材区的残余应力低于焊趾区,80℃热处理后焊趾区的残余应力比热处理前的低,残余应力较低的热焊板具有较高的焊接强度,这些结果均表明盲孔法对塑料热焊板件残余应力测量结果具有一定的参考价值。     

含体积型缺陷管道安全评价技术研究

为研究体积型缺陷对管道安全性的影响，通过Workbench软件，结合管材的应力–应变曲线和塑性失效准则，对缺陷管道的最大等效应力和失效压力进行了评价，考察了倾斜角度、腐蚀深度、腐蚀长度等参数变化对管道局部应力分布的影响。结果表明，当缺陷具有一定倾斜角度时，缺陷左右拐角处的高应力集中最为明显，上下拐角处的低应力集中最为明显，缺陷沿轴向分布时对管道的危险性更大；腐蚀深度与最大等效应力和失效压力呈线性关系；腐蚀长度和腐蚀宽度的变化对最大等效应力和失效压力的影响有限，随着腐蚀长度的增加，最大应力点从缺陷内边缘转移至缺陷中心；在有限元分析范围内，各因素对管道安全性的影响程度依次为倾斜角度、腐蚀深度、腐蚀长度和宽度。研究结果可为提升管道完整性管理水平提供技术思路。     

奥氏体不锈钢输油管道焊缝的应力腐蚀失效分析

某渣油管道的材质为奥氏体不锈钢,在设备检修时发现其接头上共有两处产生焊缝开裂失效.利用检测设备对管道焊缝的化学成分及腐蚀物、金相组织、断口、机械性能测试、无损检测分析、焊接问题等项目进行分析,结果表明:应力腐蚀是管道失效的原因,而较差的焊接质量使接头形成了应力源和腐蚀源.     

焊接管道腐蚀穿孔失效研究

焊接输油管道在服役中发生了腐蚀穿孔失效,宏观检查发现管道减薄及穿孔处主要部位靠近焊缝的下游区域。通过金相、扫描电镜、能谱分析、Fluent软件模拟等分析手段对焊接管道穿孔进行失效分析,结果表明:在现场焊接中采用不当的焊接工艺使管道内壁焊缝严重凸起,从而使焊缝下游管段处发生严重的流体加速腐蚀并诱发穿孔。最后提出了相应的预防措施。     

埋地热油管道应力分析

埋地热油管道的应力集中是热油管道失效的重要原因,也是管道系统安全管理的薄弱环节。文章利用CAESARⅡ软件对某埋地热油管道建立普通热油管道应力模型,通过使用CAESARⅡ对热油管道不同工况下的应力分析和分析方法研究,保避免管道由于应力出现过大变形,影响管道的正常运行。     

连续大开口复合材料层合板拉伸力学行为研究

复合材料层合板作为飞机主承力构件使用时,常需在其上设置大开口以满足设备安装、检查维修等要求,但开口切断了纤维,导致结构局部应力和变形不连续,进而引发的应力集中使其力学行为复杂。针对机体主承力结构中含两个椭圆形大开口的复合材料层合板,采用试验与数值模拟相结合的方法,对其在拉伸载荷作用下的变形、传载以及应力集中现象进行了分析,并预测了结构损伤失效模式及破坏载荷。结果表明:复合材料层合板大开口附近应力分布复杂,应力集中导致开口周边区域易出现损伤,且损伤形式多样;尽管决定层合板极限强度的是纤维拉伸损伤失效,但泊松效应引起开口区过早出现的纤维挤压损伤不容忽视。     

烟管与管板连接结构的焊接残余应力数值模拟

为了研究烟管与管板连接处环向裂纹产生的原因,文章基于ANSYS软件中的APDL语言、单元生死技术以及热-结构间接耦合法对烟管与管板焊接结构的焊接温度场、应力场进行了三维数值模拟,获得了焊接残余应力的大小与分布规律,并对模拟结果进行了详细讨论.模拟结果表明：在焊缝区环向应力较大,容易造成焊缝环向开裂而失效;相邻焊缝的焊接对环向焊接残余应力大小与分布规律影响显著.     

高压工业管道焊缝应力分析和强度评定

某化工企业管道管件弯头与三通焊缝连接处存在焊缝未焊满的情况,基于弹性分析策略评价该管道和焊缝处高应力区的应力强度,并分析管道和焊缝温度场与应力场随时间变化的关系,得到以下结论:在使用工况下管道管件和焊缝处满足应力强度要求,在设计工况下管道管件满足应力强度要求,管道焊缝处在50 s时刻强度评定为不合格;为了保证管道在设计...     

基于ANSYS的隧道内输气管道应力分析

隧道内的弯管处通常是应力集中的地方,使得管道处于危险甚至失效状态。为了研究隧道内弯管在不同情况下的受力,利用有限元分析软件ANSYS建立弯管的有限元模型,明确了隧道内垂直L型和Z型弯管的应力分布情况和应力集中点。研究结果表明:在试压和运行状态下,弯头处所受的应力最大,管道内压是引起管道应力的主要因素。隧道内管道最大应力随管道半径的增大而逐渐增大,呈近似线性关系。不同形状的弯管结构分布会对弯管的应力分布产生影响。L型弯管的最大应力随两臂长的增加先增大后减小,Z型弯管的最大应力随相互平行的两弯管的增大而逐渐增大。     

油气管道金属磁记忆检测技术的研究进展

从油气管道的常见失效形式出发,重点探讨了金属磁记忆技术在管道应力集中、早期疲劳损伤等微观缺陷及腐蚀、裂纹等宏观缺陷检测中的研究现状与发展趋势。在综述现有研究的基础上,指出磁记忆技术在管道检测中的优势和下一步的研究方向。     

某天然气集气干线焊缝开裂失效分析

针对某天然气集气干线发生焊缝开裂失效问题,采用宏观形貌分析、拉伸性能分析、硬度分析、冲击性能分析,金相组织分析方法研究了该管线焊缝失效原因。宏观分析可知裂纹起源于环焊缝下方,沿着熔合线扩展,环焊缝内表面存在内凹缺陷。理化性能检测结果表明管线和焊缝的各项性能满足相关标准要求,焊缝某些部位硬度高于管线本体。该管线失效主要原因是：管线在对焊时存在错边,管线在内(内压)、外(外界附加载荷)载荷以及焊接残余应力的综合作用下,易在其附近产生应力集中,造成管线焊缝开裂。     

管壳式换热器管箱开裂失效分析

某化工企业管壳式换热器管箱在使用过程中发生开裂,对开裂的管箱进行应力分析、强度评定、工艺分析、金相分析和X射线能谱分析,明确了管箱开裂失效的原因。研究发现:管箱筒体与隔板连接的角焊缝处存在应力集中现象,管箱隔板强度评定结果为不合格,即不满足应力强度要求;碱性介质在管箱和隔板连接的角焊缝处凝结和蒸发,使介质浓度较高,碱性较强。综合以上现象判断该换热器管箱裂纹是由碱应力腐蚀引起的。     

焊管残余应力及其测试

由成型及焊接过程造成的残余应力对焊管的质量及服役可靠性有重要影响,降低焊管的承压能力、易造成焊管的耐腐蚀能力降低、使焊管易产生疲劳破坏。本文对焊管残余应力的研究方法进行了综述,并采用盲孔法对螺旋焊管的残余应力进行了测试。其内表面为低值拉应力,外表面为低值压应力,峰值环向应力在焊缝附近外表面,整个焊管范围内残余应力的分布较均匀。     

高温设备和管道的附属结构优化研究

分析了高温设备和管道附属设施主要失效形式及原因。附属设施中,较高的热应力是导致结构热疲劳、应力松弛、高应力致强度不足开裂等失效的主要原因。结合工程实际应用和分析,提出了设置热箱、采用合理的冷物料进口结构、改变结构件刚性以及合理设置保温等措施,降低结构温度梯度和热应力,并尽可能避免结构机械高应力集中区域与热应力集中区域重合,使应力分布趋于合理。通过一系列结构优化措施,并借助于热-机械荷载分析,实现设备和管道安全运行。     

焊缝残余应力的磁性法和盲孔法测试

对未经热处理和焊后热处理的两种16MnR平板对接焊缝应力,分别用磁性法和电测盲孔法进行了测试,得到了满意的结果。同时在磁性法计算过程中,考虑到平板对焊理论和实际情况,对σ_x进行了舍取计算。实测结果表明,磁性法中的θ_1与θ_2并不存在理论上的等值性。讨论了磁性法中灵敏系数α的确定,角θ_1与θ_2存在较大差异的原因以及盲孔法中有关系数的选用。笔者认为,磁     

扁平钢带错绕式压力容器钢带两端焊接残余应力的研究

扁平钢带错绕式压力容器已成功应用于80 MPa级高压储氢容器,同时更高压力的储氢容器正在研制之中。随着该类容器工作压力的不断提高,以及在储氢苛刻条件下的应用,绕带层两端的焊接缺陷(残余应力)已经成为影响容器整体性能的不可预测的因素。对一工作压力为98 MPa的储氢容器研究了其钢带两端焊缝处的残余应力。盲孔法测量数据表明,各钢带两端焊接处应力差异很大,部分应力较大的地方在残余应力的影响下极易产生疲劳裂纹,甚至局部屈服。     

炼油厂退碱线管道焊缝开裂原因分析

某厂的退碱线管道发生了焊缝开裂失效现象,本文采用宏观低倍观察、材质分析、电镜观察及能谱分析等方法对焊缝开裂的失效原因进行了检测分析。结果表明,断口开裂的方式为沿晶断裂方式,断口表面有铁的氧化物,属于应力开裂机制,即碱脆,并从工艺控制和材料的选择方面提出了腐蚀控制建议。     

天然气管道三层PE防腐层的常见失效模式

本文结合现场施工经验,介绍了三层PE防腐层与管体分离、焊缝区三层PE防腐层应力开裂、徽生物对三层PE防腐层的破坏、植物根系对三层PE防腐层的破坏、第三方对三层PE防腐层的破坏五种常见的三层PE防腐层失效模式,同时提出四项措施来确保防腐层的本质安全并延长其寿命,只有通过加强管道三层PE防腐层的施二管理,才可以有效避免管道防腐失效引发事故,确保天然气管道的本质安全.     

基于金属磁记忆法的球罐支柱角焊缝缺陷检测方法

使用金属磁记忆方法对在用球罐支柱角焊缝进行检测,发现大部分支柱角焊缝存在应力集中指示区,且普遍分布于1#、2#检测部位,其中,2#支柱的应力集中最为明显。对支柱角焊缝进行常规检验,发现2#、9#、10#支柱存在超标裂纹,表明金属磁记忆法可用于常规检验之前以确定重点检测部位,使检测更具针对性,提高检验效率。采用有限元软件对承受工作压力、风压和雪压的球罐进行应力计算,发现最大von mises等效应力出现在2#球罐支柱角焊缝处,而该处应力满足球罐结构强度要求,经验证,检验发现的超标裂纹可能是由焊接所致。     

管道及支耳的补强研究

针对石化企业中常用的管道和支耳问题,采用有限元分析方法,对它的应力状态进行数值分析。研究了补强板对管道在应力集中区域应力分布的影响,并指出了补强板的几何尺寸对补强效果的影响。