2019年, 第36卷, 第1期　
刊出日期：2019-01-20

  

• 全选
  |

试验研究
• Select
  尺寸效应对固支直杆弯曲小试样蠕变性能评价的影响

  王俊崎, 余海洋, 周帼彦, 王琼琦, 涂善东

  压力容器. 2019, 36(1): 1-9,23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  小试样蠕变技术在设备材料蠕变性能评估中具有潜在优势。固支直杆弯曲小试样蠕变方法因受力简单且能获得断裂数据而备受关注。由于固支直杆小试样相较于传统单轴拉伸试样十分微小，目前缺乏对其试样尺寸的标准化研究，使其工程应用受到很大局限。基于固支直杆小试样梁弯曲本构模型，采用有限元方法，模拟分析了不同试样横截面宽厚比和固定端结构尺寸下固支直杆弯曲小试样蠕变性能情况，进而与单轴试验结果对比得到与传统蠕变试验关联性最好的试样尺寸。研究结果表明，当试样横截面的宽厚比b：2h在0.5~2.0范围内时，蠕变稳态位移速率与理论值误差较小；当固定端过渡段倾斜角在15°~45°之间时，试样不仅可以很好地描述固支直杆弯曲蠕变的力学响应，还能明显降低固定端倒角对蠕变的影响。最后得到两种与传统蠕变试验关联性最好的试样尺寸，分别为横截面宽厚比b：2h=2：1、过渡段倾斜角为30°和横截面宽厚比b：2h=1：1、过渡段倾斜角45°。
• Select
  衍射时差法(TOFD)技术的测量误差分析

  阎长周, 姚遥, 顾军, 徐万宝, 李卫, 李志平

  压力容器. 2019, 36(1): 10-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  从衍射时差法（TOFD）技术原理出发，分析了影响TOFD技术测量缺陷深度和高度误差的各种因素，推导出各种影响因素的理论误差公式，并对部分误差公式进行了试验验证。同时也指出深度和高度测量误差分析对TOFD检测的实际意义，包括不同工件厚度情况下仪器的校准方式、数据分析时的再校准等。
• Select
  2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝扩散氢分布试验

  金卿, 王迎君, 刘应虎, 叶小松, 许凯

  压力容器. 2019, 36(1): 20-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  阐述了焊后不同后热处理工艺时2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝中扩散氢的分布数据测量，结果表明，焊后不同后热处理后，2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝中距离盖面层以下15~20 mm扩散氢含量最高，且随着后热温度的提高、保温时间的加长，扩散氢含量呈下降趋势，为2.25Cr-1Mo-0.25V钢制容器焊后消氢的合理性提供参考。
设计计算
• Select
  压力容器中锥壳-圆柱壳连接结构的分析设计方法(一)

  王震宇, 吴坚, 薛明德, 李世玉

  压力容器. 2019, 36(1): 24-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  我国压力容器标准GB 150-2011和行业标准JB 4732-1995基于薄壳理论的简单边界效应解给出了锥壳大端或小端与圆柱壳相连接结构的设计方法，其适用范围限于锥壳较长的结构；对锥壳变径段较短、两端边缘效应互相耦合的结构，仅在JB 4732-1995的附录A中给出了应力分析方法，未给出具体设计方法。基于弹性薄壳理论，给出了承受内压的圆柱壳-锥壳-圆柱壳的精确解，其结果与有限元解在所有几何参数范围内均吻合很好。根据改进的设计准则提出了各种参数下（包括短锥壳变径段）基于锥壳精确解的设计方法；对圆柱壳-锥壳-圆柱壳连接处的形式提出建议与设计方法，使锥壳半顶角扩大至60°时，二者之间仍可不带折边过渡段。
• Select
  一种井筒内低品位余热回收的串级式翅片重力热管装置的设计

  崔巍, 张煜杭, 宋日悬, 张强, 田沛山

  压力容器. 2019, 36(1): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提取废弃油井中的低品位余热，提出一种新型井筒内低品位余热回收的串级式翅片重力热管装置的设计方案，分析了重力热管装置的结构组成及工作原理。该装置包括同轴设置并串接在一起的多组串级套筒和多组热管节，串级套筒和热管节相间分布或两个热管节之间设有多个串级套筒，通过一级一级向上的热量传递，最终将地层深处的热能提取到地面上来。装置采用串级式的结构，消除了传统热管长径比对其携带极限的影响；采用翅片热管连接重力热管，翅片热管的环形翅片增大其在热管节套筒中和工质的接触面积，有效地提高热管的换热效率，具有较好的推广应用前景。
• Select
  核电站高能管道甩击防护中的能量及力学分析

  梁向东, 冀英杰, 何海峰, 邢磊, 李丕陆

  压力容器. 2019, 36(1): 41-47,77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  高能管道是核电站中重要管道系统，当发生破裂甩击时危害性极大，因此需要对高能管道进行甩击防护。基于动力分析有限元程序LS-DYNA建立了管道-限制件系统模型，通过调取系统能量、位移和甩击力时程曲线对管道甩击过程进行分析，并将计算结果与试验数据进行验证；针对甩击过程的能量和应力进行计算，并对支架防甩击性能的影响因素进行详细分析。结果表明，仿真计算具有足够的准确性，支架吸能性能和受力状况可以通过支架形式、结构以及材料参数进行调控。该研究结果对防甩击支架设计及优化具有一定参考价值。
• Select
  基于VB和ANSYS参数化建模的高压加热器应力分析和强度评定

  李雅楠, 钱才富

  压力容器. 2019, 36(1): 48-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  高压加热器是大型火电机组回热系统中的重要设备，由于压力高、质量大，往往需要进行分析设计，以确保安全性和经济性。针对高压加热器有限元分析过程难度大、对分析人员专业性要求较高的问题，提出应用VB （Visual Basic）开发基于ANSYS的可视化自动数值分析软件的方法。软件通过设计高压加热器结构与操作参数的VB输入界面，结合ANSYS的APDL语言自动建立高压加热器有限元分析模型，进行应力分析，提取分析结果并进行强度评定。以某高压加热器为例，详细介绍了该程序的功能及使用方法，通过软件输入加热器的参数，并进行自动应力分析，达到了自动化设计的目的，有效地提高了设计人员的工作效率。
技术综述
• Select
  超临界流体在螺旋管内的对流换热研究进展

  陈永东, 宋嘉梁, 吴晓红

  压力容器. 2019, 36(1): 54-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  超临界流体在螺旋管内的传热技术在化工领域被广泛应用。由于其传热与流动机理的复杂性，使得目前这方面的研究相较于直管内的还很匮乏。综述了近几年来国内外学者关于超临界流体在螺旋管内对流换热的研究进展，包括以CO₂和H₂O等常见工质为主的数值模拟研究与试验研究。对数值模型及传热机理进行了分析比较，提出该研究的未来发展方向；总结了现有研究中的浮升力影响准则，并分析了质量流量、压力、热流量以及螺旋管结构参数对传热特性的影响机理。此外，对目前螺旋管内超临界流体的换热关联式进行了归纳总结。期望能对超临界流体在螺旋管内的特殊换热机理有更深入的理解，为今后的具体研究工作奠定理论基础。
安全分析
• Select
  缠绕管式换热器换热管泄漏失效分析

  雷万庆, 张凯, 张建晓, 温宝峰

  压力容器. 2019, 36(1): 65-71,53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  某石油化工厂对换热器管程进行打压试验时发现严重泄漏。采用化学成分分析、力学性能试验、金相检验、扫描电镜分析等方法，对换热器泄漏失效原因进行了分析。结果表明，管程、壳程介质中均含有S^2-，Cl^-，造成换热器下端管程内外壁的点腐蚀；同时，缠绕管在应力和腐蚀介质的共同作用下，从内壁向外发生应力腐蚀开裂，最终导致换热器腐蚀泄漏而失效。
• Select
  成品油输送用X60感应加热弯管开裂原因分析

  王高峰, 刘东亮, 王鹏军, 刘迎来, 聂向晖, 王耀光, 王长安, 杨专钊

  压力容器. 2019, 36(1): 72-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.01.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  某成品油管道工程在投产前的试压过程中，发现某X60感应加热弯管外弧侧出现纵向及横向开裂，从而导致试压泄漏。通过力学性能检验、组织分析、扫描电镜分析及能谱分析，讨论了该感应加热弯管开裂的原因。分析结果表明，其开裂的具体原因有两个，一是在弯管热煨制过程中，裂纹部位温度过高，从而促使该处的组织转变为粗大的板条状贝氏体，其力学性能恶化，在弯管弯曲时外弧侧在拉应力的作用下产生横向开裂；二是由于母材中镶嵌的夹渣缺陷，破坏材料的连续性，并形成局部应力集中，在母管成型时可能会导致纵向开裂，也是弯管弯制时横向开裂的诱因之一。