2021年, 第38卷, 第2期　
刊出日期：2021-05-10

  

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试验研究
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  中密度聚乙烯管焊接裂纹力学性能试验研究

  段颉颃, 赖焕生, 林榕, 童晨垚, 张尚林

  压力容器. 2021, 38(2): 1-6,21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.001

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  通过拉伸和断裂试验，研究了热熔对接对中密度聚乙烯（MDPE）管力学性能和焊接裂纹的影响。拉伸试验表明，热熔对接对材料的屈服应力、Ramberg-Osgood应变硬化指数n等力学性能几乎没有影响;断裂试验结果表明，最大施加载荷时的J积分随a/W值的增大几乎呈线性增加，当0.2 < a/W < 0.4时，最大加载力与未开裂部分原始截面面积之比几乎与a/W值无关。
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  钎焊耦合高温波导杆技术测厚可靠性研究

  贾九红, 姚戴锋, 田红春, 王一宁, 曹伟烨, 彭善柏

  压力容器. 2021, 38(2): 7-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.002

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  高温环境下，由于腐蚀、冲刷等原因，导致典型承压设备的壁厚减薄位置具有相对固定性，减薄部位是泄漏、开裂的高风险区，波导杆在线监测技术是提高承压设备运行安全性的有力保障。为了提升壁厚监测的长期可靠性，将波导杆与被测试样采用钎焊耦合的连接方式，探索了一种超声波长期测量高温结构壁厚测量的方法;然后通过大量试验研究，证明了基于钎焊耦合的波导杆技术可以长期稳定地激发并传递纯净的非频散类SH0波，并精确地测量了0~300℃的温度范围下SH0^*波在316L不锈钢中的传播速度，为高温环境中在役设备损伤的测量提供了精准的超声波速度值。然后对不同厚度的试样，在不同温度下研究了测厚的可靠性和长期稳定性，发现基于钎焊耦合的波导杆技术可以准确地测量出试样±0.1 mm的厚度变化;该测量技术绝对误差小于0.05 mm，且各个测试点的相对误差均小于0.5%。试验结果，表明基于钎焊耦合的高温波导杆技术可以长期稳定地用于高温结构的壁厚监测，并且测量精度较高。
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  气体管道运行状态特征提取与状态识别

  阚玲玲, 叶蕾, 高丙坤, 梁洪卫, 路敬祎

  压力容器. 2021, 38(2): 14-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.003

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  研究了气体管道各种运行状态下的声波信号特征参数，通过仿真分析验证可变模态分解（VMD）后前两个分量的中心频率IMF1和IMF2，以及经VMD-Wavelet处理后重构信号的云模型特征熵En和重心频率FC可以作为气体管道运行状态识别的特征参数;研究了反向传播神经网络，提出VMD-En-BP模型，通过测试分析发现，该模型能够准确识别气体管道的正常运行、敲击、渗漏、小泄漏和大泄漏等五种运行状态。
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  补焊工艺对含夹杂结构界面损伤的影响

  王凯, 赵建平

  压力容器. 2021, 38(2): 22-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.004

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  利用有限元分析软件，结合Dflux子程序、生死单元技术、子模型技术和内聚力模型建立三维含夹杂Q345R钢板热-力顺次耦合数值模拟模型，得到了初始焊和补焊对夹杂基体界面损伤的影响，并讨论了补焊工艺参数对损伤的影响。结果表明，补焊过程会导致夹杂与基体界面出现损伤，夹杂与补焊区域之间的距离和补焊热输入对界面损伤的影响大于补焊长度的影响。
设计计算
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  含凹坑缺陷稠油热采井口用四通管的冲蚀数值模拟研究

  邱福寿, 王国涛, 彭辉, 孙亮, 傅登伟, 刘岑凡

  压力容器. 2021, 38(2): 28-36,54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.005

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  为研究凹坑缺陷对稠油热采井口四通管冲蚀失效的影响，采用计算流体力学（CFD）对四通冲蚀过程进行了数值仿真试验。计算流体力学仿真采用欧拉-拉格朗日气固两相流模型耦合试验分析修正的含砂颗粒冲蚀模型。首先，通过实际的井口四通管失效案例与冲蚀仿真结果的对比，验证了该模型的有效性;然后，利用该CFD模型研究了井口四通管的凹坑缺陷位置对四通管冲蚀损伤速率及损伤发展的影响规律。研究结果显示，当初始凹坑缺陷位于非易冲蚀部位（直管段）时，对四通管的冲蚀速率的影响不大;凹坑缺陷位于易冲蚀部位（肩部位置）且缺陷较浅时，四通管最大冲蚀速率将成倍增加;随着缺陷深度加深，最大冲蚀速率则逐渐降低;而随着肩部缺陷底面边长增加，最大冲蚀速率呈现先增大、后减小的趋势。
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  超高压爆破片安全泄放装置橡胶密封圈结构及密封性能的数值模拟

  杨超, 惠虎

  压力容器. 2021, 38(2): 37-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.006

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  针对超高压爆破片安全泄放装置，提出了一种自紧式橡胶密封圈，并利用ANSYS有限元数值模拟分析中的双参数Mooney-Rivlin应变能密度函数，建立自紧式橡胶密封圈的本构方程，利用拉格朗日乘子算法，对爆破片、自紧式密封圈和夹持器进行数据建模，得到了橡胶材料自紧式橡胶密封圈密封槽最佳的开槽尺寸和确定方法，为后续的自紧式橡胶密封圈的研究提供了理论基础，并为橡胶密封圈的结构型式的开发提出了新的思路和研究方法。
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  核一级管道温度梯度计算与分析

  黄海峰, 李亮, 李艳

  压力容器. 2021, 38(2): 48-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.007

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  温度梯度求解是对核一级管道进行RCC-M A级准则分析的重要步骤。采用RCC-M规范中的简化分析法和ANSYS 15.0软件，详细研究了几何参数、瞬态工况参数对核一级管道温度梯度影响的一般性规律。研究结果表明：温度梯度参数在一定范围内随瞬态工况的温度变化速率、温度变化幅度、流量和管径的增大而增大;升温过程温度梯度参数的最小值组合均为负值，最大值组合为零;降温过程的温度梯度参数的最小值组合为零，最大值组合为均为正值;阶越载荷下，温度梯度参数与温度变化幅度呈近似线性变化关系。
标准规范
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  TSG 23—2021《气瓶安全技术规程》制定情况综述

  常彦衍, 徐锋, 高继轩

  压力容器. 2021, 38(2): 55-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.008

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  气瓶属于特种设备，其承受一定压力，且盛装的介质一般具有易燃、易爆、有毒、强腐蚀等性质，一旦发生爆炸或泄漏，容易造成人员伤亡、财产损失和环境污染。我国对气瓶从生产、充装使用、报废均实施严格监管，构建了完善的法规标准体系，其中安全技术规范将法律、法规和规章的原则规定具体化，提出气瓶基本安全要求，是实施气瓶安全监管的主要依据。TSG 23—2021《气瓶安全技术规程》于2021年1月正式颁布，本文从新瓶规制定思路、主要变化等方面，介绍该规程的基本情况。
检验与修复
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  SL-Ⅱ型液体原料裂解炉入口管减薄原因分析

  栗雪勇

  压力容器. 2021, 38(2): 59-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.009

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  某石化企业SL-Ⅱ型液体原料裂解炉辐射段入口管服役1年2个月后内壁发生严重减薄。采用直读光谱仪、万能材料试验机、高温持久试验机和扫描电镜等对发生减薄炉管开展试验研究，分析了炉管减薄原因。结果表明，由于裂解炉在服役过程中工艺超标，炉管内壁异常快速结焦，超负荷运行时轻烃汽化能力不足，导致液相进入炉管，结焦过程中沉积盐被焦炭吸附，在炉管内壁发生熔盐腐蚀，造成管壁减薄。
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  含缺陷X70管线钢环焊缝检验及分析

  李亮, 黄磊, 聂向晖, 刘迎来, 丰振军, 许彦, 封辉

  压力容器. 2021, 38(2): 66-72,86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.010

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  对7处存在较大安全隐患的X70环焊缝进行了力学性能检测和焊接缺陷解剖分析，结果表明：环焊缝的抗拉强度均符合标准要求，同一规格环焊缝不同钟点位置的抗拉强度无显著差异;环焊缝的冲击功不合格率为10.7%，且均为焊缝金属处不合格;环焊缝的硬度值均符合标准要求;环焊缝中的主要缺陷是裂纹和未熔合，二者在总缺陷数中的占比约69%，5处裂纹缺陷中有4处出现在环焊缝6点钟附近;部分焊缝金属冲击韧性较低以及根部存在未熔合、夹渣缺陷是裂纹产生的内在原因，部分焊缝错边超差导致的附加应力是裂纹产生的外在原因。建议现场施工时严格控制焊接层道数，并加强仰焊位置根焊质量检验。
制造与安装
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  Cr-Ni-Mo-V钢反应堆压力容器大型锻件的综合热处理

  吴庆

  压力容器. 2021, 38(2): 73-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.011

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  反应堆压力容器（RPV）向大型化和长运行寿期方向发展，需要大截面、大尺寸的锻件，并具有足够的强度、塑性和韧性。VVER型RPV采用Cr-Ni-Mo-V钢大截面锻件，通过对材料的奥氏体动力学研究，确定了合理的综合热处理工艺，从而消除了材料的组织遗传倾向，细化晶粒，形成均匀的贝氏体-马氏体组织，避免回火脆性，并且有效除去锻件中的氢，使锻件获得良好的力学性能和抗辐照脆化性能。
使用管理
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  氢气长距离管输技术现状与探讨

  杨静, 王晓霖, 李遵照, 董经发, 冯灿

  压力容器. 2021, 38(2): 80-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.02.012

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  氢气输送是氢能产业链的重要环节，管道是实现氢气大规模、长距离输运的重要经济方式。从氢能基础设施规划、材料与设备、运行安全保障和标准体系建设4个方面，对国内外氢气长距离管输技术进行调研分析与总结，并针对我国氢能产业发展实际，梳理出供氢网络布局、管道材料、管输工艺与安全、标准体系等方面的技术方向。结合我国氢气长距离管输与国外的技术差距，建议有序推进氢气长输管道建设，并注重关键技术与装备研发，同时尽快完善管输标准体系，有效助推我国氢能领域产业化、规模化发展。