2018年, 第35卷, 第1期　
刊出日期：2018-01-20

  

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实验研究
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  受损正拱形爆破片的爆破及疲劳性能试验研究

  喻健良, 张阳, 闫兴清, 孙萌雪, 李德忠

  压力容器. 2018, 35(1): 1-6,37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.001

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  稳定的爆破片性能是压力容器安全泄放的关键。针对工业中受实际操作影响产生的损伤爆破片安全性能问题，建立了爆破片爆破及疲劳性能试验平台，研究了挤压、划伤等异常工况下正拱形爆破片爆破压力及疲劳寿命的变化规律。结果表明，挤压损伤试验工况下，爆破片爆破压力基本不变，疲劳寿命相较正常爆破片下降近95%；划伤损伤试验工况下，爆破压力随划伤位置的变动而改变，疲劳寿命进一步下降，最短疲劳寿命位于1/2拱面附近。研究表明，长期工作中，异常工况损伤爆破片的更换是极其必要的。
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  大气环境中SA-508钢锻件表面氧化的试验研究

  陆连萍, 顾佳磊, 李晓冬

  压力容器. 2018, 35(1): 7-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.002

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  尝试模拟核电压力容器筒体外表面在电厂运行期间所形成氧化膜的粗糙度、表面形貌、物相成分、层次结构、氧化增重速率等特征参数，对压力容器筒体用材进行模拟运行环境工况的高温氧化试验，对比不同初始状态的试样表面形成的氧化膜的差异，以获得贴近实际情况的氧化产物。研究数据表明，压力容器材料属于完全抗氧化类，且高温试验前未锈蚀氧化与高温试验前锈蚀氧化的数据存在一定的差异，该研究为熔融物堆内滞留方案提供有效数据。
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  2.25Cr-1Mo-0.25V钢大直径封头拼缝的性能试验

  王天先, 王文利

  压力容器. 2018, 35(1): 15-19,14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.003

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  通过对2.25Cr-1Mo-0.25V钢大直径封头采用埋弧焊（交流）方法拼接后整体热成形，再经正火（水加速冷却）+回火恢复材料性能热处理和模拟焊后热处理后的性能试验，表明封头拼缝的力学性能、抗回火脆化敏感性和高温持久试验均满足ASME BPVC.Ⅷ.2及API 934-A规范要求。同时，对封头本体拼缝取样进行各项性能检验，证明该封头拼缝的制造工艺合理可行。
设计计算
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  压力容器球冠形中间封头的应力分析与设计方法

  王震宇, 吴坚, 薛明德, 李世玉

  压力容器. 2018, 35(1): 20-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.004

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  在我国压力容器标准GB 150.3-2011和JB 4732-1995中，圆柱形压力容器球冠形中间封头的设计方法给出了适用范围为压力p和材料许用应力S_m的比值p/S_m ≥ 0.002的设计系数Q曲线。目前，该方法的适用范围已经不能满足设计的要求，工业界希望得到适用范围更广的设计方法。本文基于弹性薄壳理论，给出了圆柱壳连接球冠形中间封头的应力分析方法。考虑封头凹面受压p₁≠0或凸面受压p₂≠0两种极端情况，对其作应力分析，将设计曲线中p_i/S_m（i=1，2）的范围由≥ 0.002拓展至≥ 0.001，并通过有限元解验证了该设计方法的可靠性。
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  基于欧盟标准的开孔蠕变分析计算

  曹宇

  压力容器. 2018, 35(1): 29-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.005

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  高温条件下服役的压力容器设计一直是各国标准所关注的重点之一。常规设计中通常采用10万小时1%蠕变极限及持久极限来进行控制，但该方法对于更长时间服役要求以及高温高应力区蠕变加速的现象没有详细考虑，需要采用定期检查高应力区域厚度来保证。目前，ASME Ⅷ-2-2015以及JB 4732-1995（R2005）中均未直接提及针对性的蠕变分析。主要以EN 13445-3-2015附录B为基础，利用ANSYS软件对压力容器的典型开孔补强结构进行蠕变分析；通过对不同结构参数的开孔进行对比分析，为相似设备提供可用于插值简化计算的表格，并进行了验证性计算，结果表明该方法偏差为10%左右。
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  操作参数对Cr-Mo钢焦炭塔瞬态温度场及热应力影响数值模拟研究

  侯文富, 鲁志兵, 张绍良, 梁文彬, 张韶伟

  压力容器. 2018, 35(1): 38-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.006

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  针对Cr-Mo钢焦炭塔，利用有限元数值模拟方法中的动态热边界条件，模拟了恒速上升的液体介质沿塔内壁爬升过程，开展了Cr-Mo钢焦炭塔瞬态温度场和热应力数值模拟研究，定量分析了进油速度、进水速度以及冷却水温等操作参数对塔壁瞬态温度场和热应力场的影响规律。研究结果表明，进油和进水阶段，随着介质界面的恒速上升，内壁处产生了较大的轴向温度梯度，塔壁上形成了较高的径向温差。液面升速越快，由温度波动产生的热应力越大。相同冷水升速条件下，水温越低，同一轴向高度的径向温差以及内壁处的轴向温度梯度越大，产生的热应力也越大；相同液面升速下，进水阶段的热应力要高于进油阶段的热应力。研究结果可为定量分析Cr-Mo钢焦炭塔安全状况和剩余寿命提供技术支持。
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  折边式蜂窝夹套反应器的有限元分析

  胡效东, 王建鹏, 梁之西, 祁祥松

  压力容器. 2018, 35(1): 45-50,56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.007

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  根据试验工况及结构特点，应用有限元法对折边式蜂窝夹套进行应力分析。计算结果表明，基于弹性力学的计算结果可靠，蜂窝夹套的强度和稳定性符合ASME Ⅷ-2-2005《压力容器建造另一规则》的要求。借助参数化有限元模型，对不同结构尺寸下的蜂窝夹套的结构应力强度值进行了比较分析，总结了这种折边式蜂窝夹套的优化结构尺寸搭配范围。
安全分析
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  油气罐区人的不安全行为干预策略系统动力学研究

  赵俊茹, 白伟, 陈靖, 许铎, 戴光

  压力容器. 2018, 35(1): 51-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.008

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  为系统研究油气罐区人的不安全行为干预策略，基于系统动力学（SD）的理论和方法，构建了罐区人的不安全行为影响因子体系，进而确定三级干预指标。根据各指标间相互关系建立了因果循环图及存量流量图，并从2个宏观维度和5个微观维度对罐区人的不安全行为进行定性、定量的动态仿真。结果表明，抑制罐区人的不安全行为需要长期持续的干预；宏观指标中内因指标对系统不安全行为干预效果明显；微观指标对系统不安全行为干预效果从大到小依次为感觉因子、认知水平、团队因素、领导因素、环境因素。加强对内因指标和感觉因子指标的靶向干预可有效抑制罐区人的不安全行为水平。
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  长管拖车气瓶火灾分析及局部起火超压泄放试验研究

  赵保頔, 张博, 胡熙玉, 彭韬明, 邓贵德, 骆辉

  压力容器. 2018, 35(1): 57-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.009

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  长管拖车火灾事故调研显示，在火灾事故中，多数气瓶处于轮胎着火形成的局部火烧环境。根据实际火灾事故条件设计了长管拖车气瓶的局部火烧试验。试验结果验证了GB/T 33215-2016标准中对长管拖车气瓶充装空气的泄放量计算方法的正确性和泄放装置排放能力的可靠性。通过瓶内气体升压和泄放阶段温度压力变化过程的试验数据分析，揭示了在局部火灾环境下气瓶热响应规律。该研究为长管拖车气瓶设计、运行使用和风险防控提供有力的数据支撑。
检验与修复
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  原油装车汇管的内腐蚀检测及原因分析

  寇杰, 韩晓春, 马孝亮, 袁柱, 侯永宾

  压力容器. 2018, 35(1): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.010

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  介绍了目前常用的几种内腐蚀检测技术，采用组合检测方法对原油装车汇管进行了现场检测，结果表明该检测方法能有效检测出管道的内腐蚀缺陷。结合现场检测结果及管线的工艺情况，对管线的内腐蚀原因进行了初步分析，发现介质含水、流动速度低、管线存在高程差等情况导致的底部积水是管线底部出现腐蚀的主要原因。
制造与安装
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  小直径大长度螺旋管换热器制造工艺

  李伟, 王强, 杨笑瑾, 王福春

  压力容器. 2018, 35(1): 67-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.011

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  介绍了一种直径为ø900 mm、长度达13.5 m的多头螺旋管管壳式换热器的制造工艺，阐述了承压壳体、换热内件、总体装配等关键制造工艺的难点及解决方案，为类似复杂结构螺旋管换热器制造工艺和质量的改进提供了借鉴。
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  双相钢复合板制封头成型工艺与材料要求

  刘英东, 胡亚敏, 丁日林, 孙亚鹏

  压力容器. 2018, 35(1): 73-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.01.012

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  主要阐述复合板材料封头的成型工艺及材料要求，针对双相不锈钢复合板材料本身的特性，在原材料采购和验收时分别对基层、覆层以及复合板提出相关要求与检查。通过对封头板材料的分析及制造经验，封头成型时选择热压成型，并对随炉试板进行理化分析和力学性能试验，验证原材料的性能没有降低，确定封头成型工艺的可行性，为今后制造类似材料的封头提供一定经验。