2017年, 第34卷, 第8期　
刊出日期：2017-08-20

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试验研究
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  油气井用破裂盘测试与破裂压力模型研究

  熊爱江, 杨进, 宋宇, 吴怡, 田瑞瑞

  压力容器. 2017, 34(8): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.001

  摘要 ( 108 ) PDF全文 ( 149 )   可视化   收藏

  针对深水井测试及生产过程中套管环空圈闭压力控制难和套管挤毁风险高的问题，总结了破裂盘的破裂压力计算方法，并开展了模拟深水高温高压环境的破裂盘试验测试。测试结果显示，温度对破裂盘破裂压力产生较大的影响，不考虑温度影响理论公式计算的最大偏差9.44%。根据破裂盘测试压力随温度的变化规律，给出了3种不同压力型号的破裂盘破裂压力的数学修正公式，其中考虑温度影响的修正公式可较好地估算破裂盘的破裂压力。
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  用于爆炸容器的氟橡胶密封圈高温性能试验研究(一)

  王等旺, 唐仕英, 张德志, 随亚光, 王惠, 陈伟, 王盛

  压力容器. 2017, 34(8): 7-11,56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.002

  摘要 ( 124 ) PDF全文 ( 13 )   可视化   收藏

  为了解氟橡胶圈高温性能并应用于爆炸容器密封结构，开展了详细的橡胶圈高温性能试验。试验中设计了一套可加压、加热、检漏、测量的试验装置。利用该装置进行了氟橡胶高温性能、氟橡胶和丁腈橡胶高温性能对比、不同压缩率下密封圈高温性能、不同密封结构密封圈高温性能、不同尺寸密封圈高温性能、粗糙度对密封性能的影响、加工精度对密封性能的影响、单双道密封结构的高温性能的对比等试验。并通过加速老化试验预测了氟橡胶F117密封圈的使用寿命。最终，得到了在各种影响因素下氟橡胶的高温性能水平，充分了解了氟橡胶的应用条件，并为氟橡胶在高温高压状态下的实际应用提供试验依据。
设计计算
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  内压作用下蒸汽发生器扇环形组合管板应力分析

  刘庆刚, 张朝, 于新奇

  压力容器. 2017, 34(8): 12-18,6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.003

  摘要 ( 108 ) PDF全文 ( 180 )   可视化   收藏

  针对核电工业中大直径蒸汽发生器管板开展研究，提出一种采用组合式管板替代现有整体管板的方法，并针对这种组合式管板进行应力分析。这种组合式管板由若干扇环形管板单元组成。针对组合式管板的管板单元建立有限元模型，采用数值分析方法研究了扇环形管板的应力分布状况，并与不开孔的扇环形板在简支和固支条件下的应力分布情况进行了对比。分析结果表明，扇环形管板的应力分布状况与承受纵向均布载荷的矩形板较为接近，最大应力值出现在扇环形板的中心部位，周边存在一定的边缘应力。在远离开孔的部位，扇环形管板的应力情况与简支和固支情况下不开孔扇环形板的应力情况相近，但在开孔周边，应力明显偏离简支和固支条件下的应力分布曲线。扇环形管板中开孔造成的应力集中情况与矩形板开孔造成应力集中情况存在较大的差别，因此，分析扇环形管板的应力分布情况，其关键在于对开孔周边的应力集中进行分析。
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  某压水堆核电厂稳压器排放管疲劳分析方法改进

  刘震顺, 王明毓, 汤凤

  压力容器. 2017, 34(8): 19-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.004

  摘要 ( 172 ) PDF全文 ( 267 )   可视化   收藏

  稳压器排放管是某压水堆核电厂最重要的核一级管道之一。因稳压器与三组安全阀之间的U形液封管段存在热分层效应，管线承受显著热交变载荷，疲劳累积使用因子过高。根据RCC-M规范，建立管道局部有限元分析模型，采用"混合分析法"对计算分析方法进行改进。分析结果表明，该管线疲劳累积使用因子可显著降低。
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  新型板式热交换器导流区数值模拟研究

  王森, 李占英, 李治国, 吴私, 杨紫娟

  压力容器. 2017, 34(8): 25-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.005

  摘要 ( 141 ) PDF全文 ( 500 )   可视化   收藏

  建立了不同导流区结构的换热板片及其流道模型，并提出一种新型弧形导流区结构的换热板片及其流道，利用计算流体力学软件对流道内流体的流动和传热进行了数值模拟，分析了流道内的速度场、温度场和压力场。结果表明，新型导流区结构换热板片间的流体分布更均匀，在保持良好的传热性能情况下，压力损失明显降低。
标准规范
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  关于氢气无缝容器抗拉强度上限880MPa的探讨

  王洪海

  压力容器. 2017, 34(8): 35-42,24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.006

  摘要 ( 122 ) PDF全文 ( 291 )   可视化   收藏

  国内的压力容器规程和标准规定氢气无缝容器的抗拉强度上限不得超过880 MPa，而欧美标准及ISO标准中通常以945~950 MPa为界限，抗拉强度超过此界限的氢气容器须满足附加的要求。通过对中外氢气容器相关标准和气瓶的对比，分析了中外标准的差异及对气瓶充装量的影响，通过对19世纪70年代高强钢氢脆早期研究的介绍及其最新研究进展的简短回顾，分析了抗拉强度上限880 MPa的由来和历史局限性，为今后国内高强钢氢脆研究和相关标准的制修订提出了建议。
技术综述
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  00Cr14Ni14Si4(C4)奥氏体不锈钢及其在压力容器制造中的应用

  刘静, 董璐

  压力容器. 2017, 34(8): 43-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.007

  摘要 ( 432 ) PDF全文 ( 1138 )   可视化   收藏

  对00Cr14Ni14Si4（C4）奥氏体不锈钢（以下简称C4钢）进行复验、低温韧性和高温性能试验等，并与S30403，S31603钢对比，了解C4钢的性能；对C4钢进行工艺焊接性试验、焊接工艺评定，预测和验证其焊接性及焊接接头性能；对C4钢及S30403，S31603钢进行耐腐蚀性试验等，进一步了解C4钢及S30403，S31603钢在硝酸介质中的耐腐蚀性能。通过C4钢产品制造、查阅C4钢使用情况与容器运行情况及按照安全技术规范规定的原材料专项使用审查，进一步掌握C4钢的相关性能。同时，探讨了对C4钢进行新材料技术评审并纳入到国家相关钢材标准中的可行性。
安全分析
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  P92钢蒸汽管道焊接接头中两裂纹相互作用的有限元分析

  尤伟芳, 曾燕屏, 王环丽, 洪鼎华, 李武平, 蔡文河, 董树青

  压力容器. 2017, 34(8): 57-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.008

  摘要 ( 171 ) PDF全文 ( 355 )   可视化   收藏

  P92钢蒸汽管道焊接接头中易出现裂纹等缺陷，严重威胁着超超临界机组的安全运行，采用ANSYS Workbench软件建立了焊接接头中两半椭圆表面裂纹的有限元模型，并研究了两裂纹间距和次裂纹尺寸对主裂纹前缘应力强度因子的影响规律。研究结果表明，对于两共面的轴向裂纹和两共面的环向裂纹，次裂纹的存在增大主裂纹前缘的应力强度因子，而对于两非共面的轴向裂纹和两非共面的环向裂纹，次裂纹的存在则减小主裂纹前缘的应力强度因子，且这种作用随两裂纹间距的减小或次裂纹尺寸的增大而增强。对于中心连线与轴线平行的轴向与环向裂纹，当形状因子α/c=0.4时，环向裂纹的存在对轴向裂纹前缘应力强度因子的影响不大；但轴向裂纹的存在却增大环向裂纹前缘的应力强度因子，且这种作用随两裂纹间距的减小或轴向裂纹尺寸的增大而增强。当α/c=1.0时，一条裂纹的存在增大另一条裂纹前缘的应力强度因子，且这种作用随两裂纹间距的减小而略有增强；增大环向裂纹尺寸，其增大轴向裂纹前缘应力强度因子的作用略有增强；轴向裂纹尺寸对环向裂纹前缘应力强度因子的影响则取决于两裂纹间距。
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  DN200蒸汽管道平盖封头破坏原因分析

  李岳, 闫兴清, 喻健良, 姜一昌, 李典, 温殿江

  压力容器. 2017, 34(8): 66-69,34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.009

  摘要 ( 92 ) PDF全文 ( 153 )   可视化   收藏

  采用平板理论对DN200蒸汽管道的平板封头进行了塑性变形与强度破坏分析，分析得出空泡溃灭水锤是引起该封头超压破坏的根本原因，保守计算出空泡溃灭水锤的破坏压力，并对原结构提出了改进措施。
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  合成回路蒸汽发生器管头缺陷成因分析及防止

  胡英杰, 朵元才, 贾小斌, 李义民, 梁小武, 陶彦文, 王志刚

  压力容器. 2017, 34(8): 70-74,65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.010

  摘要 ( 67 ) PDF全文 ( 130 )   可视化   收藏

  对某石化公司合成氨装置重要换热器合成回路蒸汽发生器在工厂内出现管头裂纹情况进行系统性分析和检测。结果表明，保护管与换热管点焊部位不同程度的未熔合焊接缺陷以及保护管结构原因是导致焊接裂纹的主因，并针对裂纹成因提出对应的防止措施。
检验与修复
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  基于互信息的VMD算法在管道泄漏检测中的应用

  王秀芳, 檀丽丽, 姜春雷, 毕洪波, 王冬梅, 梁洪卫

  压力容器. 2017, 34(8): 75-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2017.08.011

  摘要 ( 181 ) PDF全文 ( 128 )   可视化   收藏

  针对在管道泄漏检测中，泄漏信号和噪声都与管道状态和环境密切相关，且变分模态分解（VMD）方法不能较好地分解高频部分的信号，存在一定的噪声干扰问题，提出了一种基于互信息的VMD自适应噪声消除算法。首先，通过VMD算法将泄漏信号分解成具有不同特征时间尺度的固有模态函数；然后根据互信息准则，通过依次计算相邻分量之间的互信息值来区分高频和低频信号；最后将经过小波去噪后的高频信号和低频信号一起进行信号重构，得到特征增强信号。试验结果表明，对于信号去噪方面，相对于VMD方法，该方法更具有优越性。