2017年, 第34卷, 第11期　
刊出日期：2017-11-20

  

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专题报告
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  抓住机遇 把握方位 全面推动压力容器行业质量提升

  陈钢

  压力容器. 2017, 34(11): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.001

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  我国特种设备法规制度体系现状与改革发展

  宋继红

  压力容器. 2017, 34(11): 7-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.002

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  本文通过对我国特种设备法规制度体系的研究，总结成功经验，分析存在的问题，展望改革发展的趋势特点，按照完善法制、健全体制、创新机制、依法治特的思路，提出完善政策法规和制度体系的对策措施，阐述了今后几年特种设备法规制度改革发展的总体思路，并对特种设备安全监管改革顶层设计方案及相关的配套政策进行分析解读。
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  我国压力容器设计制造与维护的绿色化与智能化

  陈学东, 范志超, 陈永东, 崔军, 章小浒, 王冰, 艾志斌

  压力容器. 2017, 34(11): 12-27,11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.003

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  本世纪以来，我国压力容器科技工作者解决了过程工业生产规模大型化、介质环境苛刻化及安全长周期运行所面临的诸多技术难题，建立了基于全寿命周期风险可控的设计制造与维护技术方法，使得我国重要压力容器基本不再依赖进口，万台设备失效事故率逐年下降。然而，过程工业装置大型化导致的压力容器重型化问题愈发突出，不仅造成耗材耗能费工、加工制造困难，而且可能存在一定的安全隐患。如何在确保本质安全的前提下实现压力容器轻量化绿色设计制造，如何减少灾害条件下压力容器失效对环境造成的破坏污染，是我国"十二五"期间两个重点研究解决的突出问题。同时，近年来物联网、大数据等现代信息技术与人工智能技术快速发展，给我国压力容器传统技术带来了前所未有的机遇与挑战。如何与现代信息和人工智能技术深度融合，促进我国压力容器技术向数字化、网络化、智能化方向发展，也是我国压力容器技术工作者在"十二五"期间开始探索解决的另一个重要问题。本文简要回顾了"十二五"以来我国压力容器绿色化设计制造与维护、网络化远程运维技术进展，结合《中国制造2025》战略要求，提出了"十三五"期间以及今后人工智能发展背景下开展压力容器材料基因组与增材制造、网络协同制造与智能工厂、智能运行与维护等若干研究方向建议。
试验研究
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  大尺寸非标准容器法兰螺栓优化加载方案研究

  喻健良, 张阳, 闫兴清, 张东, 周帅

  压力容器. 2017, 34(11): 28-33,40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.004

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  针对工业中遇到的轴向力作用下大尺寸非标准容器法兰的泄漏问题，搭建了相应的试验装置，研究了不同预紧力、不同初始压力及不同加载方案下，螺栓载荷、法兰内部压力及泄漏率的变化规律。试验结果表明，基于ASME PCC-1，JIS B 2251的加载方案应用于本法兰时仍为较优化方案，但基于JIS B 2251的加载方案下螺栓载荷均匀性最好，加载轮次最少。当法兰接头初始压力为200，800 kPa时，预紧力的增加难以有效降低法兰内部最大泄漏速率，当初始压力为400，600 kPa，预紧力由6.0 kN增加至9.0 kN时，最大泄漏速率分别降低了30.4%和18.2%。
设计计算
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  水中管道悬跨节段涡激力下的动力响应分析

  卢召红, 高珊珊, 刘迎春, 计静, 闫亮

  压力容器. 2017, 34(11): 34-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.005

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  海流流经水中管道悬跨节段而形成涡激振动，涡激振动是趋向于增加悬浮管道应力数值、引起管道失稳、决定管道使用寿命的主要因素。将水中悬跨管段简化为简支梁并建立计算模型，在考虑流固耦合作用的基础上建立动力响应方程；利用ANSYS软件模拟水中管道的悬跨节段，分析不同模态阶数、悬跨长度和管道置水深度对管道动力响应的影响。结果表明，第一阶模态对振动位移的影响较大；管道的振动位移随着悬跨节段长度的增加而逐渐增大，随着管道置入水深的增加而逐渐减小。研究结果为水中管道的安全监测和悬跨节段的设计提供科学理论依据。
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  核级石墨密封垫片应力补偿机理研究

  吴延泽, 周先军, 吉日木图, 刁晓勇, 程增康, 黄志强

  压力容器. 2017, 34(11): 41-46,54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.006

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  以核级石墨密封垫片为研究对象，对垫片的压缩回弹性能以及密封性能进行试验研究，并采用ANSYS有限元软件对法兰连接进行仿真模拟，分析垫片在常温及高温工况下的应力分布规律，研究垫片的应力补偿机理。研究结果表明，预紧时石墨环和金属外环同时承受螺栓预紧力作用，金属外环承受多余载荷并在内压升高过程中将载荷释放以起到应力补偿作用，维持垫片应力在一定承载范围内基本不变；高温工况下，压力在一定范围波动，垫片即可维持一稳定的应力状态，从而确认了垫片应力补偿机理的有效性。
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  自紧式八角垫密封结构研究与探讨

  吴云龙

  压力容器. 2017, 34(11): 47-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.007

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  对一种自紧式八角垫密封结构进行研究，并与双锥密封、八角垫密封结构进行比较。推导了预紧状态、操作状态下螺栓载荷的计算公式和环形垫弯曲应力计算公式，进行了有限元数值模拟验证。通过分析可知，与双锥垫片相比，自紧式八角垫的受力状况在预紧状态下有较大不同。提出了对设备升压阶段进行密封比压的核算建议，以满足各阶段密封比压不小于mp的要求，求解出从八角垫即将脱离支撑面时对应的压力升压至设计压力的过程中，密封比压的计算公式。由于自紧式八角垫密封为新的密封结构，国内尚无使用经验，本文给出了自紧式八角垫密封结构设计的建议。
标准规范
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  高温结构完整性评定规程R5的最新进展和发展趋势

  沈鋆, 陈浩峰, 刘应华

  压力容器. 2017, 34(11): 55-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.008

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  R5规程是一种评定高温部件结构完整性的方法，其主要用于避免无缺陷部件和含缺陷部件的蠕变断裂失效，R5规程常用于蠕变范围运行的先进气冷堆（AGR）组件的结构完整性评定，也用于其他领域高温装置的结构完整性评定。R5的最新版本为2014年修订的R5第3版修订版002。主要介绍2016~2020年已经和即将开展的R5研发工作，涉及R5评定技术在近5年内要改进的所有领域，主要包括对现有评定方法的改进、细化、验证及发展新的评定方法，这些工作完成后现有版本将更新为第4版。
安全分析
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  乙烯裂解炉管焊缝腐蚀原因分析

  陈涛, 陈学东, 刘春娇, 张强

  压力容器. 2017, 34(11): 61-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.009

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  针对中国石化3家百万吨乙烯企业采用加氢尾油原料时乙烯裂解炉管焊缝腐蚀泄漏问题开展了试验室解剖分析、腐蚀模拟试验、流场模拟研究工作。结果表明，腐蚀部位主要位于25Cr35NiNb材质的入口管下部焊缝处，发生腐蚀焊缝大多采用Inconel 82焊丝焊接，腐蚀速度快，呈烧蚀状，一般几天至几个月；该腐蚀为选择性腐蚀，腐蚀严重部位发生穿孔，沿腐蚀边缘有一层致密氧化层，氧化层与基体之间或局部优先沿晶腐蚀的晶界上含硫元素，腐蚀产物中含S，Cl，Na等元素；推断成分为镍基或者高镍材质焊缝处发生的乙烯裂解炉管腐蚀泄漏是由熔盐腐蚀导致的，熔盐成分主要为Na₂SO₄+NaCl。此外，还就如何避免或者减缓该类腐蚀提出了建议。
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  反应堆压力容器主螺孔扩孔修复的强度校核和应力分析

  胡大芬, 伍时建, 杨景超

  压力容器. 2017, 34(11): 70-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.010

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  扩孔修复是反应堆压力容器主螺孔螺纹严重损伤的主要修复方法之一，以CPR1000反应堆压力容器的M155×4 mm主螺孔为例，对扩孔修复后的主螺孔和主螺栓螺纹强度进行了校核，并以设计工况为例，对修复后主螺孔及容器法兰的应力分布进行了分析。结果表明，反应堆压力容器主螺栓和主螺孔螺纹剪切应力、挤压应力和弯曲应力均满足相应强度要求，主螺孔螺纹和容器法兰在扩孔修复后的应力也满足RCC-M规范要求。
检验与分析
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  基于预估油压的安全阀在线校验技术研究

  张茂力, 朱海清, 费宏伟

  压力容器. 2017, 34(11): 76-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.11.011

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  人为因素对弹簧式安全阀在线校验结果的准确性有很大影响，而且易导致人为的介质泄漏，存在安全性差的问题。根据当前安全阀在线校验技术特点及依据，结合安全阀在线校验原理和在线校验装置，首次引入油缸预估油压公式，对液压油缸所需压力进行预估计算，利用计算的油缸预估油压辅助校验人员安全地进行在线校验操作，并结合安全阀开启压力公式，以此来高精度地测定安全阀开启压力。理论上，为弹簧式安全阀在线校验技术研究提供依据；实际校验时，保障安全阀在线校验人员的人身安全，具有很高的实用价值。