对在役压力容器埋藏裂纹的安全评定

主要叙述对在役球罐埋藏裂纹的超声波检测方法及应用断裂力学对球罐埋藏裂纹安全评定的方法，为球罐安全运行提供可靠数据。     

液化石油气球罐的安全设计

本文概述了国内液化石油气球罐的特点,提出了这种球罐的设计原则。根据设计原则,应用材料的硫化氢应力腐蚀试验数据和工程断裂力学方法,确定了球壳板材料和许用应力、球壳焊缝角变形和错边量的控制条件,球壳裂纹不扩展的允许尺寸。提出了液化石油气球罐安全设计的初步规定。     

连续油管材料临界CTOD值计算方法研究

连续油管在油田作业时微小的裂纹会很快引起管子的断裂，当用无损检测技术确定出微裂纹后，再根据材料的断裂韧度确定裂纹临界尺寸，进而确定含裂纹型缺陷连续油管的寿命。临界裂纹尺寸要通过平面应变状态下的临界CTOD试验才能确定，而制造连续油管的材料CT80只有薄试样，通过薄试样试验方法和有限元仿真计算方法，结合临界孔洞扩张比断裂准则，得到了一个借助有限元分析计算CT80材料临界CTOD值的方法。     

球罐的安全评定和缺陷的断裂力学分析

在用球罐材料中的裂纹往往是无所不在的,球罐安全评定的关键就是判定哪些缺陷无危害,哪些会影响球罐的安全使用,这也是断裂力学这门学科的重要任务之一。本文介绍了球罐评定的两类标准和在用球罐的安全评定程序,并就如何根据球罐各类缺陷的特点、危害程度从断裂力学角度加以分析、区别处理、降低返修率进行了论述。     

管线钢管韧性的设计和预测

韧性的设计和预测是油气管线设计的重要内容。基于油气管线脆性断裂的防止、裂纹起裂阻力的优化和延性断裂扩展的控制,本研究对管线钢管的脆性断裂韧性、起裂韧性和延性断裂止裂韧性的设计和预测进行了分析和讨论。管线钢管的脆性断裂韧性设计以在最低运行温度下,DWTT试样85%SA作为设计和评定的标准;当进行起裂韧性设计和预测时,以最大理论临界裂纹尺寸的90%作为钢管所容忍的临界裂纹尺寸,临界裂纹尺寸所对应的韧性即为起裂韧性;天然气管道延性断裂止裂韧性设计的基本方法为Battlle双曲线方法及其简化公式。     

Nb-Cr X80管线钢管焊接接头可靠性分析

在力学性能测试的基础上,应用英国标准协会BS 7910-2005标准对两种不同焊接工艺下的Nb-Cr X80管线钢焊接接头含裂纹型缺陷的失效评定进行了研究。结果表明,同一焊缝二级评定中,由于2B级评定相对于2A级采用了真应力一真应变数据,因而更能反映所评定材料的抗断裂性能。对于相同尺寸的表面裂纹和埋藏裂纹,表面裂纹的危险性要大于埋藏裂纹;对于埋藏裂纹,其在焊接接头中的位置影响评定结果,距离表面越近,其危险性越大。当环焊缝接头存在尺寸为3．2mm×1mm的裂纹时,各评定点均在评定曲线可接受范围内,表明焊接接头的结构是安全的。     

含埋藏裂纹缺陷X80长输管线的安全评定

应用GB／T 19624-2004对含埋藏裂纹缺陷的长输管线进行安全评定,评定过程中选取了4种不同壁厚的X80管段进行简化评定,绘制出了失效评定图并给出了容限裂纹尺寸。基于GB／T 19624-2004中的简化评定,开发出了含埋藏裂纹缺陷的长输管线安全评定系统,该软件减少了安全评定过程中计算的工作量,提高了长输管线的安全评定工作效率,降低了评定的难度。     

防止压力容器产生硫化物应力腐蚀裂纹的要点

石油化工设备,在腐蚀介质和应力的同时作用下,可能发生应力腐蚀断裂。国内开罐检查发现,不少贮存液化石油气球罐的焊缝区出现裂纹。裂纹断口的取样分析证明,有一些裂纹的确是硫化氢应力腐蚀裂纹,还有一些裂纹产生了亚临界扩张。这些裂纹危及了球罐的安全使用,因而引起了广泛的重视。     

球壳板缺陷的安全性评估

文章运用《压力容器缺陷评定规范》(CVDA—1984)对组装前发现的球壳板内部的夹杂缺陷进行了安全性评估,结果表明该缺陷不影响球罐的安全使用,但组装时必须施行严格的质量控制,防止裂纹扩展。     

液化气球罐裂纹分析及处理

针对液化气球罐检验中发现的表面裂纹,分析了裂纹成因是湿硫化氢应力腐蚀,由湿硫化氢引起腐蚀开裂的形式包括氢鼓泡(HB)、氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力导向氢致开裂(SOHIC),论证了氢致裂纹较易于硫化物应力腐蚀裂纹发生,氢致裂纹产生后,在随后的高应力作用下,转化为硫化物应力腐蚀裂纹。裂纹打磨消除后通过安全评定避免对球罐进行补焊处理,在球罐内表面喷涂稀土合金防腐层,有效地解决了湿硫化氢应力腐蚀问题。     

国产高强管线钢失效判定曲线研究

为了研究国产高强度管线钢的失效行为,分别对X80、X80HD和X90三种国产高强度管线钢取四种典型试样,即紧凑拉伸试样（CT）,中心裂纹板试样(CCP）,双边裂纹板试样(DECP）和单边裂纹板试样(SECP）,通过有限元计算,绘制了不同裂纹尺寸下的平面应力状态和平面应变状态下的失效评定曲线（Failure Assessment Curve,简称FAC）。研究结果表明,大多数情况下,R6第四版通用曲线比较保守,但是对DECP试样显得不保守,为此提出了针对高强管线钢的修正评定曲线。     

X70管线钢管环焊缝宽板拉伸试验

利用宽板拉伸试验方法,结合有限元模拟分析,对X70管线钢管环焊接头进行了缺陷评估试验。研究了含有尺寸为3.5 mm×50 mm裂纹缺陷的焊缝在拉伸试验过程中受力变形及裂纹张开变化行为,并结合金相组织分析,评估了带缺陷焊缝的安全性。结果表明,采用适当焊接工艺的X70高强匹配环焊缝,在含有3.5 mm×50 mm尺寸裂纹缺陷情况下,管道整体轴向应变可达3.2%,裂纹不发生失稳扩展,缺陷依然可靠。     

液化石油气球罐裂纹的分析及处理

介绍了扬子石化芳烃厂储运车间2台液化石油气球罐的运行状况,在装置停车大检修检验过程中发现裂纹,分析了裂纹产生的原因,指出裂纹的产生是加工高硫原油后液化气中H2S含量高,在湿H2S环境下的应力腐蚀引起。重点介绍了球罐消氢热处理方案,裂纹的修复过程,阐述了防止液化气球罐产生裂纹的对策及防范措施。并提出对原料进行脱硫处理,对关键设备和管道等进行材质升级改造,以保证在役液化气球罐的安全使用。     

乙烯球罐球壳板的组装

乙烯球罐的球壳板的组装基本上采用散装法。而在北京东方化工厂安装的四具三带混合式乙烯球罐赤道带的安装又采用了两种迥然不同的方法。在球罐安装过程中,严格控制各部间隙及几何尺寸的调整,取得了良好的效果。     

燕山乙烯球罐FB—401C安全评定

对燕山乙烯球罐ＦＢ－ ４０１Ｃ 的历史缺陷进行了分析,并对发现的新生裂纹缺陷进行了断裂力学安全评定。     

1500m^3液化气球罐裂纹缺陷分析及修复

某石化公司液化气球罐内表面经MT检验发现存在许多裂纹,其中有一台球罐焊缝处2奈裂纹最为严重,长度约为1000mm,裂纹最深处达10mm。在现场勘验及实验的基础上,文章分析了球罐裂纹产生的原因,探讨了该球罐修复工艺、整体热处理及修复后的强度校核,并提出了预防H2S腐蚀的一些措施,确保该装置重新安全、稳定投入运行。     

变换炉堆焊层裂纹原因分析和埋藏缺陷安全评定

对合成氨变换炉堆焊层裂纹进行了金相检验和腐蚀产物分析,并对埋藏缺陷按GB/T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》进行了安全评定。研究结果表明:堆焊层裂纹发生在焊缝区域,裂纹为沿奥氏体晶界分布的网状裂纹;裂纹间隙中的腐蚀产物中含有大量的氧元素和硫元素;结合变换炉的结构、停车碱洗措施和检验历史等因素,确定了裂纹为敏化态的堆焊层金属在连多硫酸和拉应力的共同作用下发生了开裂;埋藏缺陷的评定点位于失效评定曲线(FAC)的下方,即在不考虑缺陷扩展的情况下变换炉是安全的;如果埋藏缺陷发生了扩展,当埋藏缺陷的高度扩展为17 mm,长度扩展为440 mm,埋藏缺陷达到临界尺寸。     

200m3液氨球罐裂纹成因分析

通过检验,从球罐的应力状态、球罐的金属材料和腐蚀介质等方面对200m3液氨球罐表面裂纹的形貌及产生裂纹的原因进行了分析,确定了球罐的裂纹是应力腐蚀裂纹,并对球罐进行了强度计算及安全评估。     

NK-HITEN 610U2L钢板焊接冷裂纹敏感性

论述了日本NKK公司生产的NK-HITEN 610U2L钢板的焊接冷裂纹敏感性试验,确定了球罐用此钢的焊接预热温度等焊接规范.分别采用了焊接热影响区最高硬度法、斜Y铁研裂纹法、正Y铁研裂纹法和窗形拘束裂纹法等冷裂纹评定试验方法.     

球形储罐的应力分析

随着球形储罐的建造规格向大型化发展,其材料用量和球壳板尺寸规格也越来越大,由此增加了球壳板在压制、运输、现场吊装及焊接等一系列建造难度。因此,大型球罐在结构、载荷等方面的本质安全要求更高的情况下,需要按照分析设计方法进行球罐的设计。通过全面的分析总结,对涵盖所有载荷组合形式的球罐4种载荷工况和2种结构模型进行整体应力计算,分析了各种载荷工况下球罐的受力状况,重点分析了支柱与球罐连接部位的应力情况。结论是:应力计算要考虑所有可能的载荷组合工况;计算载荷时要分别建立"对中模型"和"跨中模型";最大应力是在支柱与球罐连接处,要尽可能圆滑过渡,有限元应采用六面体单元分析。