2019年, 第36卷, 第3期　
刊出日期：2019-03-20

  

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试验研究
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  2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊缝不同后热状态下的力学性能

  王迎君, 许凯, 刘应虎, 叶小松

  压力容器. 2019, 36(3): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.001

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  对2.25Cr-1Mo-0.25V钢焊后经不同规范的消氢或中间消应处理的焊缝力学性能进行检测。结果表明，对于该钢的焊接接头，焊后经350℃×4 h （DHT）与660℃×3 h （ISR）两种状态的综合力学性能相近，说明两种状态下，焊缝金属抵御低韧性的危害和防氢致裂纹的效果相当。在一定的条件下，为采用消氢替代中间消应热处理提供了借鉴。应该强调的是：这两种热处理均达不到改善接头力学性能的要求，只有经过最终PWHT，方可满足设计要求。
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  气瓶内衬屈服强度对环缠绕复合气瓶疲劳性能影响的研究

  招聪, 徐纪伟, 张炜, 郭阳, 戴行涛, 由宏新

  压力容器. 2019, 36(3): 5-12,58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.002

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  为考察气瓶内衬材料的屈服强度对环缠绕复合材料气瓶（CNG-Ⅱ）性能影响，利用有限元数值模拟的方法，在气瓶的结构参数、纤维缠绕层参数、内衬材料的抗拉强度、自紧压力一定的情况下，研究内衬屈服强度变化对气瓶疲劳寿命的影响。有限元分析结果表明，随着内衬材料屈服强度的增加，CNG-Ⅱ复合气瓶的自紧效果变差，工作压力下所受环向平均应力增大，疲劳寿命降低。同时，对三种不同规格尺寸的环缠绕气瓶在不同屈服强度下的疲劳试验数据进行分析，进一步验证了复合气瓶的寿命随着内衬屈服强度的增加而减小。因此，在CNG-Ⅱ复合气瓶的生产过程中，有必要在一定程度上降低内衬的屈服强度，以改善复合气瓶的性能。
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  固溶处理对304H焊接接头高温蠕变疲劳性能的影响

  张力文, 钟玉平

  压力容器. 2019, 36(3): 13-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.003

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  采用具有保持时间的高温蠕变疲劳试验，研究了304H不锈钢焊接接头在相同条件下焊态和固溶态焊接接头蠕变疲劳寿命，使用断口扫描电镜、透射电镜、金相显微镜分析了断裂失效机理及裂纹扩展走向。结果表明，固溶处理可以显著提高焊接接头蠕变疲劳寿命，固溶态焊接接头蠕变疲劳寿命约为焊态的1.6倍；焊态下断口主要呈穿晶韧窝断裂特征，固溶处理试样断口呈现穿晶与沿晶混合断裂特征，裂纹从纤维区向结晶区扩展断裂。两种状态均有脆性相碳化铬析出，但固溶处理后Cr的析出率降低，延迟了脆性相的生成；同时，固溶处理后晶粒变大，提高了蠕变强度，这些因素导致固溶态304H焊接接头蠕变疲劳寿命的增加。
设计计算
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  压力容器中锥壳-圆柱壳连接结构的分析设计方法(二)

  薛明德, 王震宇, 吴坚, 李世玉

  压力容器. 2019, 36(3): 19-26,34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.004

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  对锥壳的设计方法中的设计准则进行了研究，提出采用保证结构有足够安全裕度的设计准则p_s/p ≥ 1.5，并基于此制定了设计方法。弹塑性分析结果证明，所提出的设计方法和设计准则是安全合理的。
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  并排塔器耦合流场特性研究

  谭蔚, 王中辰, 曾万川, 卢娟, 樊显涛

  压力容器. 2019, 36(3): 27-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.005

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  随着化工设备大参数化，并排塔器日渐增多，其设计一直是工程应用中亟待解决的问题。采用ANSYS CFX数值模拟，建立了3座并列排布塔器的计算模型，分别采用k-ε模型和大涡模型（LES）开展了三维稳态与瞬态流场数值模拟研究，分析了并排塔器的表面压力分布，升力系数、阻力系数以及斯托罗哈数等流场特性。研究结果表明，间距比为3 ≤ S/D ≤ 5时存在强耦合区；当S/D > 5时，流场的耦合作用减弱，各塔的振动特性趋近于单座塔器。处在流场中不同位置的塔器，其耦合作用强弱顺序为：中游塔器>下游塔器>上游塔器。在横风向振动中，下游塔器对上游塔器具有稳流作用；在顺风向振动中，上游塔器对下游塔器具有遮挡作用。
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  地基不均匀沉降和风载荷联合作用下的大型储罐屈曲分析

  苏文强, 陈志平, 马赫, 吴济航, 别尔兰·贾纳依汗

  压力容器. 2019, 36(3): 35-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.006

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  为了研究大型储罐在地基不均匀沉降和风载荷联合作用下的屈曲稳定性，提出了一种屈曲数值模拟方法。针对储罐实际结构合理简化后建立几何模型，施加不均匀沉降和风载荷等边界条件，建立了二者联合作用下的储罐屈曲数值模拟方法，并以某20 000 m³固定顶油罐为例开展了屈曲分析。结果表明，相比于无地基不均匀沉降的储罐，具有地基不均匀沉降的储罐的抗风稳定性被削弱，削弱程度与地基不均匀沉降沿罐周的分布规律有关；且储罐易在向上提离幅值最大处对应的罐壁区域发生风致屈曲。
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  含非连续加强圈覆土卧式容器的屈曲安全评价及影响因素分析

  周忠强, 惠虎, 宫建国, 张亚林, 许叶龙, 李长青

  压力容器. 2019, 36(3): 44-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.007

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  外压失效是覆土卧式容器的重要失效模式。通常，在其内部设置加强圈以提高部件的刚度，但部分工况条件下需要对连续的加强圈进行切割，这将影响覆土卧式容器的外压强度。以含非连续加强圈的卧式储罐为研究对象，针对某给定加强圈切割角度，计算得到了该部件的外压强度。同时，开展了外压屈曲强度相关因素的敏感度研究，包括加强圈的切割角度、有无腹板等。结果表明，容器的屈曲强度随着切割角度的增大而不断降低，其降低程度与切割角度直接相关；在非连续加强圈处布置腹板，可显著提高容器的临界失稳压力。
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  温度场作用下有初始间隙的补强圈接触特性和应力分析

  左安达

  压力容器. 2019, 36(3): 50-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.008

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  补强圈和壳体在载荷作用下会产生一定的相对位移和转动进而产生接触压力，接触压力会对补强结构应力分布产生显著的影响。基于有限元法，采用非线性接触分析对补强圈与壳体之间的接触特性和应力变化进行分析并得出了结论：接触压力是真实存在的、且随内压的增加而逐渐增大，内压单独作用下最大总应力出现在接管根部；温度场耦合作用且温差达到一定值时，接触压力显著增大，最大总应力位置变化至外焊缝位置中间段；初始间隙的存在会影响接触压力的大小，但对总应力值几乎无影响。
标准规范
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  中外标准对焊材储存及再烘干规定的对比和思考

  段凯扬

  压力容器. 2019, 36(3): 59-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.009

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  通过AWS和RCC-M，BS EN，ISO，JIS系列标准对比，发现焊材储存方面，中外标准区别很明显，美国AWS系列标准都清晰地规定焊材储存条件，而欧洲系标准基本上都有焊材储存条件一律遵守焊材制造厂家的相关规定；并发现国外典型的焊材厂家会有很细致和专业的规定，而国内焊材厂家基本不提出比JB/T 3223更细致严格的规定。现场焊条储存温度失控导致焊条受潮以及再烘干堆叠层数失控均有发生。建议JB/T 3223或类似标准更新时，不可把焊材管理责任推给焊材制造商，并且应改进温度/相对湿度参数及再烘干堆叠层数等标准细节。
安全分析
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  天然气管道弯管开裂原因分析

  胡洁梓, 杨点中, 郑宏晔, 陈小林, 张小菊

  压力容器. 2019, 36(3): 65-68,64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.010

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  某天然气管道前置弯管外弧发生开裂，采用体视显微镜、光学显微镜、光谱仪、万能试验机、微纳米压痕仪等检测仪器设备，对弯管试样进行了宏观形貌、金相组织、力学性能等研究。结果表明，开裂部位所在管道存在淬硬组织，这是由热处理工艺不当引起的，并针对裂纹原因提出了相应的防范及改善措施。
检验与修复
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  基于VMD-EV的天然气管道小泄漏信号去噪研究

  王秀芳, 朱道鸿, 葛延良

  压力容器. 2019, 36(3): 69-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.011

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  针对VMD在有效分量选取方面存在的问题，提出了一种VMD与能量值结合的信号去噪算法。利用VMD算法将输入信号分解成K个带限固有模态函数（BLIMFs），分别计算每个BLIMF的概率密度函数的能量值，通过评估两个相邻能量值之间的变化选取有效模态重构信号。试验结果表明，该算法能够有效应用于天然气管道小泄漏信号的去噪处理。
制造与安装
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  加氢反应器凸台横焊堆焊工艺的改进

  林桂贤, 张凯, 张建晓

  压力容器. 2019, 36(3): 74-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2019.03.012

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  加氢反应器是重要炼油工艺装备，其内壁堆焊奥氏体不锈钢层起耐蚀作用，其中起支撑作用的凸台也堆焊不锈钢。传统凸台堆焊一般采用焊条电弧焊，在焊接过程中需要根据焊接位置对工件进行翻转调整，并且在焊接过程中需频繁地更换焊条，从而使不锈钢堆焊的效率大幅度降低。本次试验对凸台堆焊工艺进行改进，采用熔化极气体保护焊在横焊位置堆焊，有效地提高了堆焊效率，可以应用到实际堆焊生产中。