2021年, 第38卷, 第3期　
刊出日期：2021-05-11

  

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试验研究
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  胀接工艺和片距对金属复合管换热器接触热阻影响的数值研究

  邓君, 张华

  压力容器. 2021, 38(3): 1-11,48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.001

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  金属复合管换热器制造过程中的胀接工艺会在管与翅片间产生接触热阻，该接触热阻对换热能力的负面影响较为显著。采用一种适用于工程上的结合换热性能试验和模拟仿真的计算方法，针对不同胀接工艺（Type-A型和Type-B型）和不同片距（2.0，2.2 mm）金属复合管的接触热阻数值问题开展研究工作。研究结果表明：片距2.0 mm翅片的换热能力优于片距2.2 mm翅片，Type-B型翅片的换热能力优于Type-A型翅片；片距2.0 mm翅片的接触热阻小于片距2.2 mm翅片，Type-B型翅片接触热阻小于Type-A型翅片；随着雷诺数Re的增加，4种翅片接触热阻均减小，当Re范围为2 000~4 000时，接触热阻数值及下降幅度较大，当Re范围为4 000~6 000时，接触热阻的数值及下降幅度较小。由此可见，Type-B型、片距2.0 mm以及高雷诺数（Re>4 000）均能减小接触热阻，显著提高金属复合管换热器的换热能力。该接触热阻的研究方法能够部分解决接触热阻在传热过程中的不确定性问题，研究过程和研究结论可为后续金属复合管换热器接触热阻问题的研究提供帮助。
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  神钢309LCb不锈钢药芯焊丝单层堆焊工艺试验

  王天先, 邱伏礼, 张凯, 刘宝剑

  压力容器. 2021, 38(3): 12-17,79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.002

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  采用日本神钢产CO₂气体保护焊用309LCb不锈钢药芯焊丝，在不同焊道搭接量下进行单层堆焊焊接工艺试验。结果表明，焊道搭接量2~3 mm可使单层堆焊过程稳定，焊接工艺性良好，堆焊层距表面3 mm范围内化学成分和铁素体数、金相组织、硬度值、晶间腐蚀、氢剥离以及各项理化性能满足要求。
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  气化炉SA387Gr11Cl2与316L异种钢的焊接工艺研究

  王志刚

  压力容器. 2021, 38(3): 18-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.003

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  以气化炉的就地液位计与下段洗涤冷却室壳体焊接为例，分别对SA387Gr11Cl2与316L的焊接性能进行了分析，同时对两种材料焊接特点作了简要描述，通过采用不同的焊条进行工艺试验，对接头的显微组织及力学性能进行对比分析，摸索出最佳的焊接工艺参数，确定了合适的焊接材料，攻克了SA387Gr11Cl2与316L异种钢焊接弯曲性能差的难题，并成功应用于产品焊接，最终完成了气化炉的制造。
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  堆焊工艺对镍基276带极堆焊晶间腐蚀的影响规律

  冯伟, 邹力维, 韩宇, 陈波, 徐锴

  压力容器. 2021, 38(3): 25-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.004

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  采用带极电渣堆焊的方法在SA-516Gr70表面堆焊镍基合金，研究在热处理条件下不同的堆焊工艺对化学成分、显微组织和晶间腐蚀性能的影响规律。结果表明，采用625过渡层+276的耐蚀层带极堆焊，晶间腐蚀率为4.46 mm/a，而采用双层276带极堆焊层，晶间腐蚀率为13.6 mm/a。通过SEM和能谱分析，采用625过渡层的Cr，Mo含量较高，Fe，O含量较低。采用不同的堆焊工艺熔合区析出马氏体带，尺寸为1 μm左右，不会对弯曲性能产生影响。为此在满足工程的使用条件下，建议采用625合金堆焊过渡层工艺，以提高抗晶间腐蚀性能。本研究为容器内壁的堆焊提供工艺依据和晶间腐蚀数据参考。
设计计算
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  增强热塑性塑料复合管的接头设计与分析

  刘文舒, 张战欢, 刘杰, 秦升学, 王庆昭

  压力容器. 2021, 38(3): 31-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.005

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  以玻纤增强热塑性塑料复合管为研究对象，设计两种新型接头结构，提出了新型接头结构参数的理论计算方法，并通过有限元方法分析接头在极限内压载荷下的应力分布情况，有限元结果和理论计算结果吻合度高。最后对新型接头进行相关试验，再次验证了理论计算结果的正确性。
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  浮动堆设备闸门瞬态热固耦合数值模拟研究

  吴晨晖, 孔凡富, 周新蓉

  压力容器. 2021, 38(3): 40-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.006

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  浮动堆设备闸门与陆上核电站不同，其不仅需要承受海洋环境引起的冲击、纵横摇摆载荷，而且LOCA事故下安全壳内温度和压力相应引起的载荷变化将更加剧烈，设备闸门由于外部复杂环境和内部瞬时传热使结构应力与应变的不均匀分布而导致结构破坏。因此，需形成浮动堆环境条件下设备闸门的安全评估方法。讨论有限元方法计算结构耦合热应力的基本原理，阐述瞬态温度场问题的求解方程与结构耦合热应力的求解思想，在此基础上结合浮动堆摇摆、冲击、自重等载荷，开展浮动堆设备闸门瞬态温度场和耦合热应力的有限元实施与分析，求解设备闸门瞬态温度及耦合热应力。研究设备闸门各部件的应力分布和密封面位移变化，可以全面地评估海洋环境下浮动堆设备闸门结构安全及密封安全。本研究采用的数值模拟方法能够用于浮动堆设备闸门的研究及分析工作。
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  核安全级管道地震分析的模态组合方法

  刘锐, 王明毓, 刘时贤, 侯秦脉

  压力容器. 2021, 38(3): 49-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.007

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  研究核安全级管道地震分析的模态组合方法，对比几种模态组合方法的差别。首先采用PIPESTRESS软件建立某核安全2级管道模型，通过地震反应谱分析方法，应用不同的模态组合方法（平方和平方根法（SRSS）、分组法、10%法、二次组合法、完全二次组合法（CQC法））进行力学计算；其次通过ANSYS软件建立相同管道模型并进行时程计算，与PIPESTRESS不同的模态组合结果进行对比分析。结果表明，应用反应谱分析方法计算地震应力时，地震应力因模态组合方式的不同而差异较大。各种模态组合方法中，以CQC法计算得到的应力比值最小，而且该方法也与时程分析结果更接近。应用反应谱分析方法计算地震应力结果都比时程分析结果大，各种模态组合方式能满足正确性和保守性要求。
技术综述
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  2¼Cr-1Mo钢加氢反应器长期使用后的脆化预测技术进展

  肖旭, 董杰, 刘长军, 章小浒, 柳曾典, 陈学东

  压力容器. 2021, 38(3): 54-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.008

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  回火脆化是加氢反应器2¼Cr-1Mo钢长期服役后的主要损伤之一，准确地预测在役材料的回火脆化程度，对加氢反应器长期使用后的安全性评价具有重要意义。综述并评价了国外对2¼Cr-1Mo钢长期服役后脆化程度的预测方法，主要包括由J系数预测长期脆化后的韧脆转变温度（FATT），以及在FATT预测基础上建立对材料断裂韧性的估算方法。
标准规范
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  压力容器零部件标准化研究

  陶钧, 张运强, 李小梅, 岳国印, 彭薇薇, 赵栓柱

  压力容器. 2021, 38(3): 60-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.009

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  将重复性设计的压力容器零部件标准化是工程项目提质增效的有力措施。阐述了压力容器零部件标准化的现状，在对压力容器零部件公称直径（尺寸）和公称压力等基本参数分析的基础上，结合具体实例，提出了零部件标准化的补充发展空间和实施思路，最后总结了压力容器标准化工作的特点和建议。
检验与维护
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  加氢装置热高分系统完整性操作技术研究

  陈炜, 余进, 任日菊, 刘骁飞

  压力容器. 2021, 38(3): 66-72,79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.010

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  随着原油的劣质化，二次加工原料油中Cl，N，S的控制不稳定，国内越来越多的加氢装置高压空冷系统发生铵盐堵塞与腐蚀，严重制约了加氢装置的安全长周期运行。通过对某典型加氢装置热高分系统开展工艺计算、腐蚀分析与风险分析，确定影响铵盐形成与腐蚀的关键参量，并建立有针对性的完整性操作方法，减缓了该系统的腐蚀。
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  蒸汽发生器二次侧水压试验管板加热研究及应用

  吴雷, 李夏书, 代巍巍, 王新刚, 毛海谊, 李文越, 万川

  压力容器. 2021, 38(3): 73-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.011

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  蒸汽发生器二次侧水压试验需将管板加热到要求温度,并在整个试验期间监测温度保持在一定范围内,其主要目的是防止蒸汽发生器管板发生脆性破坏,并保持足够的安全余量。通过对管板的温度要求、加热方式、管板热容量等方面进行分析和估算,最终设计合理的管板加热方案,以满足蒸汽发生器二次侧水压试验对管板温度的要求。秦山核电二期1,2号机组大修,成功完成了4台蒸汽发生器二次侧水压试验,管板加热效果良好,加热温度及加热时间满足预期要求。
制造与安装
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  管插套焊接要点分析及质量控制措施

  马鸣, 刘智君, 张德金, 柳云天

  压力容器. 2021, 38(3): 80-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2021.03.012

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  管插套焊结构作为管道连接接头形式之一,在化工设备和核电领域均有广泛的应用。结合国内外不同标准对管插套的应用限制条件,并综合焊接试验过程和检验结果,对此类接头的焊接要点及质量控制措施进行了分析和说明,为保证产品焊接接头的质量稳定性及产品运行安全性提供技术参考。