2020年, 第37卷, 第10期　
刊出日期：2020-11-24

  

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试验研究
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  高性能18MND5核电钢板的强韧化探索

  于明明, 杨金炳, 王爽

  压力容器. 2020, 37(10): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.001

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  为满足华龙一号堆型中低温设备对Mn-Ni-Mo系钢板的性能要求，通过优化合金成分设计，调整淬火、回火热处理参数等工艺手段，研发出高性能18MND5核电钢板。对试制钢板的试验研究结果表明：适当提高强化元素、加入适量细化晶粒元素Al和微量强碳化物形成元素V，可以得到细小且稳定的显微组织，有利于提高材料强度；选择合理的淬火温度、保证较高的冷却速度，可获得细小的马氏体组织，经回火后钢板获得较好的低温韧性及较低的无塑性转变温度。试制出的高性能18MND5核电钢板可以满足华龙一号堆型中低温设备的设计要求。
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  高温合金Inconel 617B的热变形及动态再结晶行为

  罗锐, 陈乐利, 程晓农, 杨玉艳, 袁飞, 崔树刚, 张肖佩佩, 曹赟, 刘天, 高佩

  压力容器. 2020, 37(10): 7-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.002

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  利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了高温气冷堆热交换器用高温合金Inconel 617B在变形温度为950~1 200℃，变形速率为0.01~5 s^-1条件下的热变形及动态再结晶行为。结合峰值应力构建了该合金的Arrhenius高温本构模型，用以描述热变形参数对变形抗力的影响规律，同时确定其热变形激活能为473.867 kJ/mol；基于Poliak-Jonas理论得到了Inconel 617B的临界动态再结晶条件，峰值应变与临界应变的线性拟合相关性达到97.8%，高温低速率下变形时临界应变值较小；建立了Avrami动态再结晶动力学模型，升高温度或减小变形速率可促进动态再结晶的发生，明确了原始奥氏体晶界是发生动态再结晶的主要形核点，且以非连续动态再结晶为主导。
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  基于激光视觉的分瓣形封头坡口自动分层切削方法

  刘源泂, 宋建, 袁文新, 薛海浪

  压力容器. 2020, 37(10): 15-22,37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.003

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  在对焊复合板材质的分瓣形封头的瓣片时需要沿曲面分层加工坡口，针对打磨或铣削方式存在噪声大、效率低等问题，提出基于激光视觉实时测量曲面深度信息的自动分层切削加工方法。采用面阵相机和线激光器组成激光视觉系统，并与盘铣刀的轴心相对位姿固结，建立曲率表面深度信息测量模型。搭建实验台，并设计曲面视觉测量系统标定方法，提出改进灰度重心法提取双线光条纹中心，分析不同曲率表面引起的切削倾角变化率对测量步长及切削精度的影响，得到不同曲率变化率下系统的切削增量和步长参数。试验结果表明，切削倾角变化引起的切削误差为0.084~0.61 mm，步长变化引起的双线条纹测量分离误差为0.259~0.375 mm，该方法适用于切削倾角在一定范围内的分瓣形封头的变曲率表面自动分层加工，具有自动高效、识别精度高等特点。
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  蒸压釜釜齿裂纹的ACFM检测系统设计与试验研究

  陈晨, 孙宏达, 文青山, 宋凯

  压力容器. 2020, 37(10): 23-28,51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.004

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  由于蒸压釜载荷复杂且工况恶劣，法兰釜齿根部易萌生疲劳裂纹，导致釜齿脆性断裂，从而引发重大安全事故。研制了适用于法兰釜齿根部缺陷检测的交流电磁场检测系统，包括交流电磁场检测传感器、激励单元、信号调理单元和信号采集与处理软件等，并开展了蒸压釜人工缺陷及自然缺陷的测试验证。试验结果表明，该系统可对釜齿缺陷进行快速可靠检测，为蒸压釜交流电磁场检测技术（ACFM）检测方法提供有效的检测方案，对于工程实践有重要的指导意义。
设计计算
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  冷点和操作参数对变形焦炭塔应力影响分析

  王增超, 银建中, 韩志远, 谢国山, 徐君臣

  压力容器. 2020, 37(10): 29-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.005

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  焦炭塔在运行过程中要承受热机械载荷，因此其安全性和可靠性至关重要。在每个生产周期中，焦炭塔中温度波动所产生的热应力是造成结构故障的主要原因。以长期使用的碳钢焦炭塔为研究对象，通过内部激光扫描检测，将变形后的焦炭塔处理为有限元几何模型，对变形较大的两个区域施加冷点作用，将其与未变形的焦炭塔模型进行了比较，并运用动态坐标系法定量研究了冷却水温度和进水速度对变形和未变形焦炭塔应力的影响。结果表明，在冷点作用下，与未变形模型相比，A区和B区的最大应力增加了10.3%和12.8%，这些模型均产生不同程度的鼓胀，变形模型的鼓胀更为严重。相对于一个冷点，两个冷点轴向排列时，两个模型的等效应力均提高。对于变形模型和未变形模型，其等效应力均随着冷却水温度的增加而降低，随着进水速度的增加而增加，操作参数对于变形模型的影响更为显著。冷点和操作参数对变形焦炭塔应力有一定影响，在实际生产中必须予以考虑。
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  球形储罐罐底附加插销式铅阻尼器减震研究

  崔利富, 吕远, 孙建刚, 程丽华, 王振

  压力容器. 2020, 37(10): 38-45,69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.006

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  为加强球形储罐在地震动作用时的安全性，根据球形储罐的结构特点设计了一种插销式铅阻尼器，采用有限元数值仿真手段对插销式铅阻尼器进行力学性能研究，结果表明，其滞回曲线十分饱满，铅棒在微小位移下便能进入屈服阶段耗散地震能量。通过参数识别得到铅阻尼的Bouc-Wen恢复力模型基本参数，数学模型与有限元仿真计算结果十分吻合。同时构建了球形储罐考虑储液晃动时罐底附加铅阻尼器时的简化力学模型及相应的运动控制方程。算例分析结果表明：在球形储罐底部附加插销式铅阻尼器后，球罐总的基底剪力，支柱承担的基底剪力及倾覆弯矩均明显降低，但对储液晃动波高控制有限；1 000 m³球形储罐底部附加插销式铅阻尼器后与小罐模型计算结果基本一致，减震效果良好。建议球罐减震设计时可采用罐底附加铅阻尼器的减震方式，其具有减震效果好、易安装、易拆卸、易更换、经济廉价的特点。
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  负压或真空条件下Ω形波纹管的强度计算公式研究

  牛玉华, 吴建伏, 陈云飞, 李扬

  压力容器. 2020, 37(10): 46-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.007

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  Ω形波纹管通常用于高压场合，但在许多实际应用中需要Ω形波纹管按多工况设计，既要承受较高的内压，又要承受负压或真空。EJMA标准提供了Ω形波纹管承受内压时的计算方法，但该标准明确说明受负压的Ω形波纹管不包含在标准中。目前国际上的其它波纹管膨胀节的设计标准和规范也均未涉及受负压的Ω形波纹管的计算。本文在之前的研究成果基础上对Ω形波纹管的强度计算公式进行了进一步的分析研究和改进，提出了受负压或真空的Ω形波纹管计算的建议，该建议已被EJMA标准采纳。
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  蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性的影响分析

  崔素文, 杨芝栋, 任红兵

  压力容器. 2020, 37(10): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.008

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  蒸汽发生器管束支撑结构对传热管完整性影响重大。以梅花孔支撑板和栅格支撑板这两种典型的管束支撑结构为例，分别对管束支撑结构的通透性、流场特性、间隙换热特性、泥渣沉积行为及其对流致振动性能的影响进行研究，以分析其对传热管完整性的影响。根据分析结果，针对不同管束支撑结构的改进方向提出了建议。
检验与修复
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  电磁超声C扫描在管道内检测缺陷复检中的应用研究

  马思同, 郑阳, 孙明, 张吉堂, 周进节, 张宗健

  压力容器. 2020, 37(10): 57-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.009

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  在管道检测中，漏磁内检测的方法可以实现对管道内部缺陷的初步定位，但是难以获取缺陷的形貌、面积等具体信息。在对管道进行漏磁内检测，初步确定缺陷区域后，使用电磁超声C扫描的方法对管道缺陷区域进行复检，通过信号后处理的方法分析管道在检测区域内的腐蚀情况，获取了管道内腐蚀缺陷的形貌、深度、面积等信息，为后续对管道的剩余寿命评估提供了依据。
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  相控阵超声检测技术在核电厂不等厚对接环焊缝检测中的应用

  李守彬, 夏中杰, 孔晨光, 范岩成

  压力容器. 2020, 37(10): 64-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.010

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  以核电厂蒸汽介质关键系统的厚壁不等厚对接环焊缝作为研究对象，综合考虑和分析焊缝可能出现的役致缺陷、结构以及射线检测、超声波检测的难点，提出相控阵超声检测技术应用前盲测对比试块的缺陷埋藏方案，通过声场仿真和盲测试验结果，确定了应用相控阵超声检测技术解决此类焊缝无损检测难题的技术方案。
使用管理
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  真空绝热低温容器安全泄放装置应用探讨

  吴全龙, 胡熙玉

  压力容器. 2020, 37(10): 70-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2020.10.011

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  由于介质和设备的特殊性，国内外标准对充装冷冻液化气体的真空绝热低温容器用安全泄放装置设置有诸多专项规定。以相关标准为基础，从真空绝热低温容器失效模式及安全泄放装置类型选择、结构设置、设定压力和排放压力的确定等方面进行分析比较，为工程人员和标准编制人员提供参考。