2018年, 第35卷, 第12期　
刊出日期：2018-12-20

  

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试验研究
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  Larson-Miller参数对Cr-Mo-V钢焊缝SR态性能的影响

  卜华全, 任明皓

  压力容器. 2018, 35(12): 1-7,17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.001

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  分析了Larson-Miller参数（以下简称LMP）的计算方法和影响因素，试验结果表明，在LMP < 18.5时，热处理后焊接接头的硬度与焊态相近，冲击吸收能量为个位数；当LMP > 18.5时，焊接接头的硬度才开始下降，冲击吸收能量开始增加，而要得到满足规范要求的冲击吸收能量和硬度，LMP至少要达到20.5以上。出现这种现象的主要原因是Cr-Mo-V钢中碳化物的析出特性造成的。
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  G4335V钢服役10年后的冲击韧性研究

  凌一玮, 苏文献, 郭佳伟

  压力容器. 2018, 35(12): 8-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.002

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  通过对G4335V新材料和服役10年的G4335V超高压水晶釜体材料进行系列温度夏比冲击试验和材料性能测试，从宏观和微观角度对冲击断口进行对比分析，结果表明，服役10年后的G4335V钢韧性显著下降，韧脆转变温度升高，断口裂纹源更多。其原因是缺陷在晶界处富集导致晶界弱化，出现沿晶断裂、材料严重脆化。综合评定服役10年后的G4335V钢性能劣化严重，对超高压水晶釜的安全生产带来严重威胁。
设计计算
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  埋地管道近场外爆载荷计算与管道响应研究

  丁宇奇, 周辉宇, 戴子威, 李为卫, 马秋荣

  压力容器. 2018, 35(12): 18-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.003

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  以埋地管道为研究对象，建立了管道、内部流体与土体三维有限元模型，对埋地管道外爆载荷及管道响应进行了计算，得到管道、管道内流体、管土间耦合方式对爆炸冲击波及管道响应的影响情况。计算结果表明，由于管道结构对爆炸冲击波的反射作用，使得管道表面的爆炸压力增大；管土间采用罚函数耦合方式要比完全耦合方式下的外爆峰值压力减小80%以上，而管道受到的最大应力峰值减小70%以上；由于管道内流体对爆炸压力的缓冲作用，使得管道表面承受的外爆载荷降低，管道应力峰值降低10%左右，管土间采用完全耦合方式下管道最大应力发生在管道迎爆面正对爆心一侧，管土间采用罚函数耦合方式下管道最大应力发生在管道上下侧面。
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  扩孔工艺对复合材料气瓶强度的影响

  刘培启, 杨帆, 刘岩, 古海波, 王迪, 韩冰

  压力容器. 2018, 35(12): 26-33,46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.004

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  扩孔工艺可以改善复合材料气瓶瓶肩堆积并影响气瓶强度。为了研究该影响规律，首先，通过对比多个气瓶封头厚度的计算方法，组合推出双公式法，该方法能够较准确地模拟气瓶封头纤维层厚度的变化；然后，利用有限元方法建立气瓶渐进损伤模型预测爆破压力，并利用爆破试验验证了模型的准确性。结果表明，适当的扩孔工艺能使封头上纤维厚度极值降低31.53%，且过渡更加均匀；爆破压力下，封头内胆上的Mises应力整体下降且在瓶口下降更为显著，Mises应力曲线更加平滑；气瓶整体极限承载能力提高2.68%。
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  三维塔振动对塔设备尾涡形态的影响

  邱雅柔, 唐迪, 丁振宇, 高增梁

  压力容器. 2018, 35(12): 34-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.005

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  塔设备作为石油化工中的重要设备之一，应用十分广泛。塔设备在风诱导振动过程中，塔体振动会引发分离位置动态变化、涡脱落频率和模式改变，进而大幅度改变横向力特性。采用数值求解N-S方程、结合Transition SST湍流模型的方法模拟塔设备周围气流的非定常流动，开展较高雷诺数工况下的塔设备三维流场模拟分析，研究塔设备旋涡三维非定常形成、脱落规律，以及塔架振动对其的动态影响。涡脱落模式2S，2P+2S和2P出现的位置发生明显改变，其中2P+2S涡脱落模式最为复杂。结果表明，塔设备振动振幅和频率的改变会对涡脱落模式产生明显的影响作用。
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  印刷电路板式换热器板片结构强度设计

  于改革, 姚志燕, 陈永东, 吴晓红, 刘孝根

  压力容器. 2018, 35(12): 42-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.006

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  针对印刷电路板式换热器芯体板片结构在内压作用下的应力分布情况，采用有限元法研究了关键位置的应力随板片结构参数的变化规律；对比分析了印刷电路板式换热器芯体板片结构采用有限元法和解析法的计算结果，指出了目前解析法进行结构应力分析时考虑不够充分，且部分应力的计算结果存在较大的偏差。建议在进行印刷电路板式换热器芯体板片工程设计时，先利用现有解析法获得板片的初步厚度和肋宽，再用有限元法进行详细的校核和优化。
标准规范
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  ASME规范案例2843中高温分析方法的解读和讨论

  沈軻, 陈志伟, 刘应华

  压力容器. 2018, 35(12): 47-55,68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.007

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  2015年9月颁布的ASME规范案例2843，针对按ASME Ⅷ-2进行分析的承压部件，给出了高温下多个失效模式的评定方法，其原理和框架基本参照ASME Ⅲ-NH，该方法为运行于蠕变温度范围的承压设备设计提供了一条有效途径。通过对ASME规范案例2843中的方法及其与ASME Ⅲ-NH的联系和区别进行解读和探讨，为国内工程设计人员更好地理解该规范案例提供参考。
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  ASME规范和ISO标准关于金属材料高温强度计算方法的对比

  宋立群, 郭枭, 徐锴, 陈波, 张昕, 刘满雨

  压力容器. 2018, 35(12): 56-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.008

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  通过对ASME规范关于高温拉伸强度性能背景技术资料的分析，对比了ASME规范第Ⅱ卷D篇表U与表Y-1中的抗拉强度、屈服强度的数据来源及计算方法与ISO标准的差异。结果表明，ASME规范与ISO标准对于高温强度规定有所不同。ASME规范第Ⅱ卷D篇表Y-1中的屈服强度数据趋向于保证值，在材料验收中不考核高温屈服强度，但可以通过考核室温屈服强度间接保证；ISO标准材料力学性能最低值的确定是基于屈服-温度的标准化数据导出的，拟合曲线代表屈服强度比随温度变化的平均值曲线，在材料验收时考核高温度。ASME规范第Ⅱ卷D篇表U中数据适用于设计计算，在高于室温时，表中抗拉强度值是通过将Smith比例和温度关系的拟合曲线提高10%的室温保证值得到的。
安全分析
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  洗涤塔腐蚀原因分析与预防

  陈彩霞, 凌娟, 王一宁

  压力容器. 2018, 35(12): 61-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.009

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  某催化剂再生装置上的洗涤塔在停机检查时发现内部有严重的腐蚀。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、体视显微镜等对腐蚀产物的宏观形貌、微观形貌及物相组成进行分析。结果表明，腐蚀产物疏松多层，局部有凹坑，腐蚀产物中含有Fe₂O₃，Fe₃ O₄，Fe（OH）₃等化合物，且在腐蚀产物内表面发现Na元素，其腐蚀形貌与腐蚀产物组成与碱腐蚀一致。为减少此类腐蚀的产生，在生产中应加强残余氧、pH值、温度等因素的监控。
制造与安装
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  焊接工艺对镍基堆焊层组织及性能的影响

  张敏

  压力容器. 2018, 35(12): 69-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2018.12.010

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  采用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸试验机研究了不同的堆焊工艺对镍基堆焊层组织及性能的影响。结果表明，相较于热丝TIG，冷丝TIG镍基堆焊层的晶粒细小、晶界弯曲，同时具有较高的强度，这主要是由于冷丝TIG焊具有较低的焊接热输入，促进碳化物沿晶界析出，阻碍了晶粒的生长，最终形成了晶粒细小且晶界弯曲的组织；同时，冷丝TIG镍基堆焊层组织中裂纹扩展所需驱动能较高，提高了堆焊层的强度。