压力容器壁几何缺陷的断裂分析

一、前言压力容器壁的几何缺陷是在加工中造成的非圆正偏向,特别是指焊缝上的角变形和错边量等缺陷。图1是角变形和错边量的示意图。这类缺陷的存在往往是容器低应力破坏的重要原因。1965年日本石川岛播磨重工业株式会社技术研究所的秋田好雄、前田丰生、矢田敏夫     

薄板奥氏体不锈钢对接焊缝超声波探伤方法研究

通过对超声波应用于薄板奥氏体不锈钢对接焊接接头的研究和试验,开发了薄板奥氏体不锈钢对接焊接接头超声检测和质量分级方法。试块探伤试验和现场实物检测试验表明,对板厚为3～10 mm的在用压力容器奥氏体不锈钢对接焊缝及母材,辅以超声波探伤,可以及时发现奥氏体不锈钢容器在对接焊缝、封头扳边处、支座角焊缝母材等处存在的各种形式的裂纹或缺陷,有效避免出现容器的失效事故。     

关于焊缝系数的讨论

本文阐述承受内压的圆筒形容器壁厚计算公式中的焊缝系数应以纵缝焊缝系数为依据的理由。同时指出在诸如换热器、塔器等设备在温差应力或地震、风载作用下,环缝可能承受较纵缝更高的应力水平时,则环缝的质量也有必要高于纵缝的要求。     

接管轴向推力作用下补强圈补强特性的研究

本文对接管轴向推力作用下圆筒形容器开孔—补强区的应力应变场进行了详细的试验研究及三维有限元分析。研究结果表明,在补强圈补强的范围内。容器上的应力包括孔边应力集中明显降低。但由于几何形状、尺寸的变化及焊缝的加强作用,在补强圈外边缘,特别在容器横向截面(θ=90°)内,容器中将出现一高的不连续应力,从而使该区域成为整个接管的危险区域。     

高应力状态下宽板试验的声发射检测

焊接角变形和错口的存在会不同程度地引起高应力和高应变集中,造成结构的低应力破坏。本文介绍了角变形、错口量和残余应力对带缺陷结构声发射预报起裂应力的影响有多大?试验结果表明:带角变形、错口量和残余应力的宽板焊缝试样拉伸时声发射监测起裂应力偏低。试验結果同理论计算值符合较好。     

焊缝内部面状缺陷自身高度的超声波测试研究

焊缝内部面状缺陷的危害性极大,是压力容器安全使用的主要隐患。近年来,随着“压力容器缺陷评定规范”的推广应用,使用超声波测定面状缺陷自身高度已愈来愈引起人们的关注和重视。本文通过实验室和现场在役容器的试验研究及解剖验证,对各种缺陷测高方法和精度进行评价,以确定可供现场实际使用的缺陷测高方法。     

在用不锈钢复合钢板制压力容器检验与安全等级评定

不锈钢复合钢板所制造的压力容器，其基层主要满足结构的强度和刚度，而复层主要满足耐腐蚀性的要求。对在用不锈钢复合钢板压力容器定期检验中发现的缺陷，应通过检测技术区分其在焊缝中的部位来评定容器安全等级，缺陷若在复层（包括过渡层）焊缝中，如不是裂纹则不影响容器安全等级。     

400M^3球罐超标缺陷的检评与修复

高桥化工厂是一个老厂,大部份压力容器都是文化大革命期间制造和安装的,因此,存有超标焊缝缺陷的容器占多数。几年来,我们引用CYDA-84压力容器缺陷评定规范,共检评了18台压力容器,其中直径为9200mm的400m~3球罐3台,高30m的塔器2台,200 m~3及100m~3卧罐7台,美国制造的反应釜4台,加氢反应器2台。给我厂带来经济效益总计9000万人     

含表面缺陷压力容器快速疲劳评定

采用快速高效的方法完成了含表面缺陷压力容器的疲劳评定。该方法以核压力容器常用材料为研究对象,给出了关键参数的取值和适用范围。以压力容器的圆筒形结构为典型结构、M310机组一回路温度-压力瞬态为载荷输入,归纳了应力幅值的计算式。上述研究为含表面缺陷压力容器疲劳评定做了技术储备,经工程实践检验,达到了工程应用的要求。     

用塑性流动法则确定焊接残余应力的电测法

本文提出了一种确定焊接构件焊缝残余应力的简易方法.压力容器(特别是未退火的新容器)在水压试验中,焊缝区的残余应力、膜应力以及局部应力迭加起来,一般都超过材料屈服强度。本文在文的基础上,利用 Levy—Mises 理论建立了确定容器焊接残余应力的一般方法;给出了确定压力容器残余应力的步骤。列出了确定残余应力的实例。     

14MnMoVB钢疲劳裂縫扩展速率的初步测定

针对8万吨/年合成氨多层式合成塔筒体纵焊缝上的横向裂缝问题,上海锅炉厂、浙江大学、合肥通用机械研究所等单位协作进行了断裂力学在压力容器上应用的研究及测试了14MnMoVB、15MnV等材料的断裂韧性(COD)值。并求得了容器安全使用所容许的最大缺陷,即临界裂缝尺寸。然而合成塔在操作中要     

压力容器主泵接管焊接技术研究

通过对反应堆压力容器主泵接管环焊缝全位置焊接与横焊位焊接应力数据模拟对比试验,预测主泵接管焊接后焊接变形趋势和变形量。优化焊接位置、坡口形式,最终满足主泵接管轴向中心线与容器筒体轴向中心线距离尺寸要求。     

某多层包扎氮气储罐的应力分析及安全评定

对多层包扎高压氮气储罐进行了有限元应力计算，对存在层间未贴合和层间贴合良好的多层包扎容器进行了分析比较，在此基础上对考虑层间贴合良好和存在未贴合的多层包扎高压氮气储罐环焊缝缺陷进行了安全评定。结果表明，层板间存在未贴合的多层圆筒的应力明显增大，此时未贴合附近环焊缝缺陷的疲劳寿命降低1-2倍。     

一种智能自循迹焊缝探伤机器人

压力容器是机械制造过程中所涉及的一个常见且重要的大型设备,由于压力容器常会受到内部压力的作用以及外部雨水和油品的腐蚀,往往会在容器壁焊缝处产生裂纹、孔洞、变形等缺陷。目前,对于压力容器缺陷的检测大多由人工实现,不仅效率低而且危险性高。针对这一问题,通过理论分析、三维建模、软件编程以及单片机控制等手段,研制出可代替人工对缺陷实现全自动化无损检测的爬壁机器人。     

重型容器局部热处理变形模拟分析

采用模拟计算方法对重型容器环焊缝局部热处理中温度的分布和变形量进行分析计算,经过局部热处理重点关注区域的温度最高不超过81℃,远低于焊缝附近的615℃,重点关注区域的变形随着温度变化先增大后减小,冷却结束时径向位移不超过1.5 mm,满足变形控制要求.证明该局部热处理方案的可行性.     

极端工况下压力容器设计缺陷评定标准的分析

压力容器多工作于极端恶劣工况下,有必要开展相关标准或规范的研究工作,评定存在缺陷的压力容器。ASME规范是较早地把断裂力学用于压力容器设计和缺陷评定的文件之一。ASME第Ⅲ卷附录G和ASME第Ⅺ卷附录A提供了评定厚壁压力容器缺陷危害性的线弹性断裂力学方法。本文讨论了与分析方法有关的试验方法、缺陷表示、工况环境、应力分析及所推荐的安全系数等有关方面,简要地探讨并指出了这些参数和方法对其他材料和非核结构的适用性。     

《化工与通用机械》1975年1～12期目录索引

页21期5 题目名称容器 多层绕板容器的脆性破坏特性 双锥密封的初步试验与研究 整体多层包扎高压容器 超高压容器内壁应力测量的基本技术试 验 衬里尿素合成塔的制造 对断裂力学用于压力容器的初步分析 高压聚乙烯反应器 用于原子能压力容器上的螺栓拉伸装置 全多层结构高压容器的试验 绕板容器的新焊接法 多层包扎式高压容器筒体层板纵缝埋弧 自动焊 多层式高压容器筒体制造简化工艺试验 多层式高压容器筒节层板包扎应力测定 试验 套合面不机加工的热套容器试制 压力容器疲劳试验装置的设计和使用情 况 沪320。毫米热套筒节试验 叻3200毫米…     

圆筒形容器形状误差的附加应力

圆筒形容器其横截面在符合圆筒椭圆度e的情况下,由于形状的差别,受内压后将产生很大的附加周向应力。本文通过理论分析与试验验证,得出当简体横截面存在一部分平直边时,其最大周向应力为PD中/2S+6Mmax/S~2,建议在生产中尽量减少剩余直边或采用不对称弯曲来卷制简体。     

核电站含缺陷压力容器的安全评定研究和应用

在对核电站压力容器进行无损检测过程中常常会发现缺陷。根据现有设计、制造、运行和检修资料,采用结构完整性评定方法,判断容器缺陷类型以及缺陷扩展可能性。具体评定方法包括强度分析评定和应用失效分析图法进行缺陷评定,用于判断含缺陷压力容器是否满足运行使用和相关规范及管理要求。对于那些需要停机修复的压力容器,通过缺陷评定为容器后续处理方案的制定,提供安全分析评定依据。     

基于COSMOSWorks的钢制压力容器有限元分析

压力容器设计的常规方法是采用薄膜理论和第一强度理论进行设计,以保证压力容器不允许出现塑性变形的前提下确定主要受压元件用材和焊缝系数.由于在设计中未对实际应力进行严格而详细的计算,设计选取的安全系数较大,经济性不好.利用COSMOSWorks软件的有限元分析功能,模拟实例容器加载后的应力、应变、位移情况,揭示出了压力容器承载时的应力分布规律和变形情况,进而对初步设计进行修改和优化,达到节约材料或明确工作能力的潜力的目的,为实现压力容器优化设计的准确性和可靠性提供了一个有效途径.