本世纪以来，我国压力容器科技工作者解决了过程工业生产规模大型化、介质环境苛刻化及安全长周期运行所面临的诸多技术难题，建立了基于全寿命周期风险可控的设计制造与维护技术方法，使得我国重要压力容器基本不再依赖进口，万台设备失效事故率逐年下降。然而，过程工业装置大型化导致的压力容器重型化问题愈发突出，不仅造成耗材耗能费工、加工制造困难，而且可能存在一定的安全隐患。如何在确保本质安全的前提下实现压力容器轻量化绿色设计制造，如何减少灾害条件下压力容器失效对环境造成的破坏污染，是我国"十二五"期间两个重点研究解决的突出问题。同时，近年来物联网、大数据等现代信息技术与人工智能技术快速发展，给我国压力容器传统技术带来了前所未有的机遇与挑战。如何与现代信息和人工智能技术深度融合，促进我国压力容器技术向数字化、网络化、智能化方向发展，也是我国压力容器技术工作者在"十二五"期间开始探索解决的另一个重要问题。本文简要回顾了"十二五"以来我国压力容器绿色化设计制造与维护、网络化远程运维技术进展，结合《中国制造2025》战略要求，提出了"十三五"期间以及今后人工智能发展背景下开展压力容器材料基因组与增材制造、网络协同制造与智能工厂、智能运行与维护等若干研究方向建议。

JB 4732—1995附录Ⅰ浮头式换热器管板计算方法未考虑筒体边缘附加弯矩,有待完善。通过对浮头式换热器管板计算方法进行推算,给出了相应的改进计算式,并对JB 4732—1995未计入筒体边缘附加弯矩对b型、c型、d型3种结构管板计算结果的影响进行了讨论分析。结果表明,不计入筒体边缘附加弯矩,在某些工况下可能会导致管板计算结果不够安全,应对JB 4732—1995附录Ⅰ浮头式换热器管板计算方法进行改进。

对延性材料的稳态裂纹扩展机制和失稳断裂研究是断裂力学领域的重要研究方向之一。1973年Andersson在稳态裂纹扩展的有限元模拟中首次引进裂纹尖端张开角（CTOA）作为断裂准则，发现用CTOA作为断裂准则可有效地定量模拟稳态裂纹的扩展行为。近50年来，围绕CTOA断裂准则在描述裂纹扩展稳定性、影响因素、隧道效应、拘束效应，断裂过程有限元模拟等方面开展了广泛而深入的研究，并制定了确定CTOA的相关标准。CTOA作为断裂准则最大的优点在于采用二维和三维有限元分析，能准确模拟薄壁结构的稳态裂纹扩展行为，广泛适用于飞机机身、复杂的薄壁结构和长输管线等的裂纹扩展分析。就CTOA断裂准则的发展、标准化和应用等方面进行了简要综述，指出CTOA测量和应用中存在的主要问题和影响因素，并对未来的研究方向进行了展望。

利用氢气管道是长距离氢能输运最为高效的方式之一，但相较于成熟的天然气管网体系，氢气管道建设量相对较少，近年来将天然气管道改造成氢气管道的方式受到研究人员的广泛关注。从建设现状、规范标准、材料选择、设计制造、事故后果和安全间距等方面，对氢气管道和天然气管道进行了系统的对比分析，为氢气管道的建设和天然气管道改造技术的应用提供一定的参考。

GB/T 26978—2021《现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的设计与建造》是国内一部低温液化气储罐设计建造的基础性国家标准。为便于国内低温储罐行业建设者更好地理解2021版标准,从修订背景和意义出发,对GB/T 26978—2021的适用范围、设计依据、金属构件、混凝土构件、绝热构件以及试验干燥置换冷却等修改内容进行了全面解读,对比了新版标准与原版标准及其他相关规范的区别,给出了标准在修订中的主要变更内容,并对修改原因及差异性进行分析,以便更好地指导国内低温液化气储罐的设计建造工作,推动该标准的贯彻落实。

推进剂贮箱是卫星、飞船推进分系统，用于贮存推进剂的关键平台载荷，为提高航天推进系统与单机整体性能，追踪国外发展趋势，进行了国内外文献调研与分析。针对航天大型复合材料贮箱研制技术，分别从材料选择、结构设计、可靠性设计、制造工艺、鉴定试验与产品标准等方面阐述了技术重点内容。推进剂贮箱技术是设计、材料、工艺、试验等技术的集成技术，随着技术水平提升，推进剂贮箱综合性能也在不断提高。航天推进剂贮箱向复合材料结构、低温贮存、轻重量、高强度、高可靠性、高安全性、长寿命、环境适应性强等方向发展。

为评价材料抵抗疲劳失效的能力，必须进行低周疲劳性能试验。目前，国内外都制定了金属材料低周疲劳试验标准。选取国内低周疲劳试验常用标准ASTM E606-2012和GB/T 15248-2008，以及参考ISO国际标准建立的GB/T 26077-2010，归纳总结了这些标准之间的差异及特点。发现GB/T 15248-2008和GB/T 26077-2010在试样要求、设备要求、试验程序及试验报告等方面差异不大，建议考虑合并两项标准，形成一个统一的轴向应变控制疲劳试验标准。

对油气管道实施在线监测并进行安全预警是确保其长期安全运行的重要措施。综述了目前基于监测数据的油气管道实时预警技术,包括基于信号处理的预警技术、基于时间序列的预警技术以及基于人工智能的预警技术,并分别归纳分析了各种技术中的常用方法及其发展现状,并指出在油气管道应用中存在的问题及其展望。关键词:油气管道;预警技术;安全评估;监测数据

为解决我国核电厂蒸汽发生器二次侧三维两相热工水力分析程序缺乏的问题，针对压水堆核电厂蒸汽发生器结构特点，以CFD软件中多孔介质模型为基础，采用UDF对CFD软件进行了二次开发，完成了蒸汽发生器二次侧三维两相热工水力分析程序的开发。基于模化分析采用小规模管束进行流动传热试验，模拟蒸汽发生器一、二次侧流场，获得试验体试验工况下的一、二次侧流场数据。采用开发的程序对试验件建模分析，结果表明：该程序能够实现对蒸汽发生器试验件的模拟，预测结果与试验测量结果符合良好，证明了该程序计算结果的可靠性。

对00Cr14Ni14Si4（C4）奥氏体不锈钢（以下简称C4钢）进行复验、低温韧性和高温性能试验等，并与S30403，S31603钢对比，了解C4钢的性能；对C4钢进行工艺焊接性试验、焊接工艺评定，预测和验证其焊接性及焊接接头性能；对C4钢及S30403，S31603钢进行耐腐蚀性试验等，进一步了解C4钢及S30403，S31603钢在硝酸介质中的耐腐蚀性能。通过C4钢产品制造、查阅C4钢使用情况与容器运行情况及按照安全技术规范规定的原材料专项使用审查，进一步掌握C4钢的相关性能。同时，探讨了对C4钢进行新材料技术评审并纳入到国家相关钢材标准中的可行性。

蒸汽发生器是核电站的重要设备之一，通过对蒸汽发生器运行性能、结构特性降解表现形式以及影响因素的分析，结合国内外核电领域的研究成果和运行经验，描述了在役蒸汽发生器在功率运行期间水化学管理，换料大修停用期间二次侧泥渣冲洗、内部构件检查、保养等方面需采取的维护措施；进行蒸汽发生器结构完整性评估，以降低蒸汽发生器传热管破损风险，保障蒸汽发生器结构的完整性。

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。

为了研究结构参数和入口雷诺数对非对称翼形翅片印刷电路板式换热器(PCHE)性能的影响,首先基于计算流体力学对简化的非对称翼形翅片PCHE进行三维数值模拟,通过拟合计算结果得出了误差分别在10%和13%以内的努塞尔数Nu和摩擦系数f的经验准则式;然后,采用一维分析方法来计算全尺寸PCHE(不对换热器模型进行简化)的体积、换热量和压降等参数;最后,将全尺寸PCHE单位体积的换热量(Q/V)和总压降(Δp)作为目标函数,将翅片横向间距、翅片厚度和入口雷诺数作为设计变量,结合NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化设计。研究结果表明,与翅片横向距离为4.8 mm时相比,当翅片横向距离为3 mm时,换热器的Q/V最大可增加88.7%,Δp最大可增加178.6%;与翅片厚度为0.6 mm时相比,当翅片厚度为2.4 mm时,换热器的Q/V最大可增加76.5%,Δp最大可增加93.9%;与本文所研究的其他结构参数的非对称翼形翅片PCHE综合对比,使用NACA8540翼形翅片的PCHE具有最佳的性能。所得结论对于非对称翼形翅片PCHE的应用具有一定指导意义。

利用有限元软件ANSYS，采用瞬态动力学分析法对双层金属波纹管进行抗冲击性能分析，选取双重正弦波历程在时域上分别在波纹管的轴向和横向施加冲击载荷。通过有限元仿真分析，得到了双层金属波纹管冲击加速度响应曲线和位移响应曲线。并在自制的落锤式冲击试验台上，用规定脉冲波形法对该波纹管进行冲击试验，得到了波纹管轴向和横向的冲击响应曲线。冲击试验结果和有限元分析结果基本一致，最大误差为5.5%，通过试验的方法验证了有限元模型的准确性和数值分析方法的可靠性。该抗冲击分析方法和试验方法为双层金属波纹管的抗冲击设计提供了一定的参考。

用于高压储氢的Ⅳ型储氢气瓶,其聚合物内衬材料的氢阻隔性能对于气瓶的质量起着至关重要的作用。以聚合物内衬材料聚乙烯(PE)和聚酰胺(PA6)为研究对象,对氢气在PE和PA6中的传输过程进行分子动力学模拟和蒙特卡洛模拟,计算了氢气在聚合物材料中的溶解度系数、扩散系数和气体渗透系数。通过气体渗透试验论证了分子动力学模拟材料阻隔性能的可行性。结果表明:在0.1 MPa下,随着温度从288 K升至328 K,PE,PA材料的气体的溶解系数降低,气体扩散系数增大,由于扩散作用占主导地位,材料的气体渗透系数分别增大了1.0%,80.3%。在41.6,52,60 MPa等工况下也得出了与上述基本一致的变化趋势。此外,通过模拟发现石墨烯和有机蒙脱土改性可以降低气体在材料中的扩散系数。

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。

壁厚为42 mm的不锈钢球罐,此规格厚度属国内之最。其球壳板放样、压制等制作过程不同于通常低合金钢制球壳板,尤其厚壁坡口切割成型难度更大。针对2 000 m³不锈钢球罐的球壳板制造主要技术难点,简述了坯料尺寸的确定、放样、压制及切割等工艺,结果完全满足此规格的厚壁不锈钢球罐的制造要求。

移动式承压类特种设备的风险防控与治理事关公共安全和社会经济发展，为了满足氢能、天然气等新型能源的安全高效储运以及节能环保的综合要求，移动式承压类特种设备朝极端化、轻量化、复杂化趋势发展，这对该领域提出了重大技术需求，特别是复合材料、复杂结构、复杂载荷设备的损伤与失效模式识别，轻量化、超低温绝热等新型设备的设计、制造，高效检测，动态风险监测、评估、预警与应急方面，有一系列技术问题急需进行系统深入研究。由中国特种设备检测研究院牵头，全国30家单位联合申报了"十三五"国家重点研发计划"公共安全风险防控与应急技术装备"专项项目"移动式承压类特种设备风险防控与治理关键技术研究"并获得立项。介绍该项目的研究目标、研究方案、拟解决的关键技术、主要研究内容及预期成果与效益等主要内容。

建立了不同导流区结构的换热板片及其流道模型，并提出一种新型弧形导流区结构的换热板片及其流道，利用计算流体力学软件对流道内流体的流动和传热进行了数值模拟，分析了流道内的速度场、温度场和压力场。结果表明，新型导流区结构换热板片间的流体分布更均匀，在保持良好的传热性能情况下，压力损失明显降低。

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。

高温环境下服役设备常伴随着明显的蠕变现象，如何防止蠕变失效是保证高温装备结构完整性的重要课题。分别介绍了ASME-NH，RCC-MRx和R5中基于应力的高温蠕变失效设计方法，并从设计流程、限制参考应力和设计曲线三个方面进行了对比分析。同时通过以上设计准则，以某高温罐式设备上的接管结构为对象，进行基于应力的蠕变设计分析，对比了各设计准则所得到的蠕变评价结果。

针对特殊螺纹油套管接头的主要结构加工参数进行了接头连接和密封性能的评估计算公式推导,并设计完成了一套特殊螺纹接头油套管完整性评估软件。首先,通过对油套管接头失效形式及机理分析,推导出各失效形式对应的临界载荷计算公式;然后,通过对单个螺纹牙的弹性变形分析,建立整体油套管螺纹接头的力学分析模型,结合变形协调方程推导得到接头螺纹牙承载分布求解公式;最后,通过对比临界载荷与实际承载以及密封面总接触压力与管内气体压力完成接头完整性评估。评估结果表明:在相同载荷作用下,TM型接头套管最易发生剪切破坏失效;密封面总接触压力大于管内压力,密封性能良好。

矫顽力法是油气管道残余应力无损测试的有效方法，对确保焊接管段服役安全有重要工程价值。基于力磁耦合理论，分析了应力、应变对矫顽力的影响，推导了平面应力状态下应变与矫顽力的计算公式，提出了适用于管道的力磁耦合模型；开展单向拉伸试验，标定了X80管线钢磁弹性应变系数，利用矫顽力法测量了管道环焊缝区域的残余应力，并与盲孔法测量结果进行了对比。试验结果表明：矫顽力法轴向残余应力测量结果与盲孔法测量结果二者数值上存在一定误差，但应力分布规律一致，验证了矫顽力法的可行性。研究结果可为X80现场管道环焊缝残余应力无损检测提供有效参考。

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。

电熔焊接是聚乙烯管道最常用的连接方法之一,电熔接头的设计对管道系统安全至关重要。电熔接头焊接界面应力分布的准确分析是电熔接头设计的基础。采用理论公式推导和有限元分析相结合的方法,研究电熔接头在内压、轴向力和温度变化作用下的应力分布情况,发现接头焊接界面应力分布呈现中间小、两边大的规律。定义端部应力集中系数为界面峰值应力与平均应力的比值,分析得到应力集中系数随熔区长度的关系,结果可为基于内压与轴向力的电熔接头熔区设计提供理论参考。

介绍了高纯气体中容积无缝气瓶的结构和使用特点，探讨了此类气瓶主要失效模式以及目前采用的检验技术，并比较各种检验技术的有效性。分析表明，目前国内对普通工业气体气瓶的检验方法不适应于高纯气体气瓶的定期检验。同时分析了DOT标准、ISO标准采用的检验方法，提出以UT，AE等为基础的检验方法。实践证明，使用该方法可检测出大量传统检验方法无法发现的缺陷，通过对这些检验案例进行总结分析，对保障该类型气瓶安全运行给出了建议。

针对目前对航天管路系统金属软管静刚度特性认识有限的问题,对金属软管开展了轴向刚度试验研究。通过设计轴向刚度试验,考虑了无内压状态和充压0.5 MPa状态下的拉伸、压缩工况,获得了2种不同规格的金属软管试验件的刚度曲线。试验结果表明,软管的轴向刚度表现出了高度非线性,在低刚度阶段两试件的刚度分别为56.82 N/mm和167.13 N/mm,在高刚度阶段两试件的刚度则分别大于3 724.62 N/mm和4 014.14 N/mm。使用数字图像法,获取了轴向拉伸时网套的编织角变化及外径变化信息,分析了几何非线性和边界非线性因素对软管刚度的影响,提出了基于接触的金属软管非线性力学行为解释。使用有限元仿真方法,对金属软管轴向拉伸过程中的刚度非线性变化进行了复现,验证了基于接触的金属软管非线性力学行为解释的可靠性。为金属软管刚度非线性的进一步分析提供参考。

对ASME规范案例2843进行较为具体的解读，并在蠕变和疲劳交互作用下，结合高温加氢反应器的实例进行了说明。该蠕变-疲劳分析的过程包括应力强度校核、忽略蠕变影响的判定、应变和变形校核、蠕变分析、疲劳分析和蠕变-疲劳交互曲线验证。与ASME规范案例2605-2相比，ASME规范案例2843所适用的材料更广泛，对应的温度范围和最大服役寿命也更明确。得到的结论是：蠕变损伤的破坏大于疲劳损伤，工程实际应更多关注蠕变损伤，进行足够的结构加强，减小蠕变失效。

我国从2016年开始，每年将以6~8座的速度新建核电站，到2030年预计有110座以上的核电站投入使用，由于核电站中存在大量的供水管网，因此核电站供水管网的选材对我国发展核电事业具有重要意义。与金属管相比，高密度聚乙烯（HDPE）管具有耐磨蚀、抗地震、易安装和成本低等优势，综述了国内外关于聚乙烯管在焊接接头的力学性能和影响因素、缺陷对结构完整性的影响、缺陷检测技术和寿命预测等方面的研究成果，以及介绍了国产HDPE树脂质量的现状。最后结合ASME HDPE路线图列出了需要解决的关键问题和方法，以引起产业、政府部门及广大科技工作者的重视，尽快研究和制定出相应的使用标准和规范，促进HDPE管的产业发展及其在核设备中广泛和科学安全地使用。

针对串管反应器不断拓能升级对反应器自身高耸钢结构模块化组装质量的技术需求,开发了保证反应器一次性高效组装的制造技术并持续应用。基于反应器国产化近30年来模块化设计制造中大型铆焊结构件按机加工件精密质量要求的实践经验,总结了反应器在制造过程的部件或整体模块结构的组装方法、施工内容和设计阶段模拟组装的预检作用,说明各种模块结构不同层次的组装特点及其交互影响,列出了以组装及其质量检验为主要目的的专业技术,并指出了一些禁忌及关键环节的发展方向。最后,肯定了国际工程项目管理中就不同国家标准规范的差异性充分协调的做法,促进了技术进步。

ISO 13679规定特殊螺纹油管的气密封试验需要在9次上卸扣后进行, 且特殊螺纹接头的上扣性能直接影响到其服役时的密封性能与连接强度。为探索有限元方法动态模拟多次上卸扣试验的可行性, 建立了某锥面-锥面密封型特殊螺纹油管接头上卸扣的有限元模型, 对该接头进行了9次上卸扣的全过程模拟, 仿真分析了该接头的密封性能, 并进行了实物试验验证。研究结果表明:特殊螺纹接头的气密封性能随着上卸扣次数的增加而降低, 最终其密封指数降低为第1次上扣时的73%; 密封面处的塑性应变是影响接头密封性能的重要原因; 随着上扣次数的增加, 特殊螺纹接头的密封接触长度呈现先减小后增大的趋势; 在上卸扣过程中密封面过盈量的变化较为显著。通过与实物试验的对比, 验证了该方法的可行性与准确性, 为深入了解上卸扣试验对接头密封性能的影响提供了有效方法。

针对油气管道泄漏检测时, 采集的泄漏信号会受到噪声信号干扰而影响监测精度的问题, 提出变分模态分解(VMD)和马氏距离(MD)相结合的去噪方法。该方法首先利用VMD分解信号, 得到多个模态分量, 再依次计算出各模态分量概率密度与原采集信号间概率密度的马氏距离来区分有效模态分量和含噪模态分量, 最后选择有效模态分量进行重构, 从而达到信号去噪目的。与其他去噪方法在仿真模拟信号试验和实际管道泄漏信号试验中进行对比, 该方法的输出信噪比是最高的, 为46.774 0 dB, 而均方误差是最低的, 为5.197 2×10^-7, 表明该方法在去噪效果方面具有一定的优越性, 为后续油气管道的泄漏识别奠定了良好的基础。

为解决Q345R+Incoloy 825合金复合钢板焊缝处的补堆焊及接管内壁的堆焊问题,根据镍基合金的焊接特点,通过选择合理的焊接工艺参数和焊接方法,分别开展了低合金钢材料Q345R上采用镍基合金焊材的焊条电弧焊和钨极氩弧焊堆焊工艺评定,分析了焊接过程中易产生的缺陷类型和需要掌握的焊接要点,明确了焊接过程的质量控制措施,有效避免了焊接过程产生有害缺陷,保证Q345R+Incoloy 825合金复合钢板制压力容器的顺利制造,为后续同类型材料产品的制造提供借鉴。

为了防止管道在生产运行中发生严重的腐蚀导致泄漏，造成重大生命财产损失，依据管径尺寸不同、曲直走向不同和可拆卸程度不同等特点，将管道检测方法细化，基于漏磁检测原理，提出了适用于不同工况下的可变径磁化、整体磁化、局部磁化和直流磁化等管道外漏磁检测方法。设计出适用于大管径检测的可变径漏磁检测仪、适用于直管的整体磁化管道外漏磁检测仪、适用于小管径的局部磁化漏磁检测仪和适用于可拆卸管道的电磁磁化漏磁检测仪，研究4种检测方法对现场管道腐蚀缺陷进行检测的可行性。结果表明，管道外漏磁检测方法可以对管道进行检测和评价，也可以为管道的维修和管理提供决策依据。

主要研究热轧不锈钢复合板界面组织特征与抗剪性能之间的关系，重点分析剪切试验界面断裂过程特征与抗剪结果的可信性。利用金相、SEM，EDS，TEM等手段观察结合界面微观组织，并严格按照国标进行显微硬度与剪切试验。通过分析发现，复合界面存在元素扩散，且不同元素的扩散距离不同，并导致在结合界面处形成带状组织的特殊形貌；结合界面处加入Ni箔后对界面元素扩散有一定的抑制作用，有利于改善界面不锈钢侧综合性能；剪切断口沿界面薄弱位置发生曲折开裂，参照界面元素扩散，可有效评定抗剪结果的准确性与可信性。

通过建立含不同参数椭圆形丁胞的传热管有限元模型，仿真研究雷诺数Re在5 000~40 000范围内椭圆形丁胞数目、轴向间距及交叉分布对传热管内流体介质流动及传热特性的影响规律。仿真研究结果表明，相比于光滑传热管，椭圆形丁胞的存在将增强对流传热的效果，且雷诺数Re越大越明显，但同时也会增加流体通过传热管时的流动阻力。此外，在雷诺数Re=40 000时，椭圆形丁胞圆周分布数目N=6、轴向间距P=14 mm以及交叉分布角度为0°对传热管内流体的流动和传热综合特性影响最大，相比于光滑传热管，PEC分别达到1.156，1.15和1.13。

爆破阀是新一代核电机组的关键防护装置，正常运行时，要求阀门本体零泄漏，其密封性主要取决于热和工作载荷作用下的螺栓接头的力学性能。针对以往螺栓连接件分析中没有考虑螺纹细节的情况，建立了可以准确描述螺纹细节的精细化有限元模型；考虑了垫片非线性行为，垫片采用ABAQUS软件中的GASKET单元；对爆破阀温度场和应力场、螺栓拉伸力进行分析。发现了螺栓拉伸力最低的时刻，并评价此时垫片的密封性能。对不同螺栓预紧力下以及不同载荷下螺栓拉伸力变化情况进行了研究；对螺纹接触面状态变化与螺栓拉伸力关系、各螺距螺纹所占螺栓拉伸力比例、螺母转角与螺栓拉伸力关系进行分析；对过盈模型、Bolt Load模型、考虑螺纹装配的精细模型三种不同施加预紧力的模型分别进行模拟比较，得出精细模型能更真实地模拟螺栓拉伸力的变化过程。

针对工业中遇到的轴向力作用下大尺寸非标准容器法兰的泄漏问题，搭建了相应的试验装置，研究了不同预紧力、不同初始压力及不同加载方案下，螺栓载荷、法兰内部压力及泄漏率的变化规律。试验结果表明，基于ASME PCC-1，JIS B 2251的加载方案应用于本法兰时仍为较优化方案，但基于JIS B 2251的加载方案下螺栓载荷均匀性最好，加载轮次最少。当法兰接头初始压力为200，800 kPa时，预紧力的增加难以有效降低法兰内部最大泄漏速率，当初始压力为400，600 kPa，预紧力由6.0 kN增加至9.0 kN时，最大泄漏速率分别降低了30.4%和18.2%。

流体弹性不稳定性是换热器管束振动中最重要的激振机理,对同心圆排布管束的流体弹性不稳定性研究可以为该类型换热器的设计制造及维护提供参考。基于同心圆排布的几何特点,建立了类正方形排布、过渡排布和类三角形排布3个具有代表性的物理模型,采用ANSYS CFX软件进行了流固耦合模拟计算,获得流场信息和振动特性。通过对同心圆排布不同位置处的临界流速、主振方向进行分析,发现主振方向会随间隙流速增大,由顺流方向变为横流方向;在3种排列中,类正方形排布区域临界流速最大,过渡排布区域临界流速最小,结果表明,同心圆排布管束中过渡排布最易失稳,在设计及工程应用中应重点关注该区域。

接管角焊缝是承压设备的关键部位,也是易于出现危害性缺陷的薄弱环节,因此,针对该薄弱区域的定期检测非常重要。相对于传统超声无损检测,超声相控阵全聚焦对焊缝内部缺陷的定位和定量具有优势。提出了一种针对焊缝内部缺陷的超声相控阵全聚焦方法,将多模成像方法应用于小口径接管焊缝的缺陷检测,实现对焊缝内部缺陷的有效检出。同时,根据检测对象的实际尺寸,通过智能算法计算声束入射参数,选择最佳成像区域,获得了一种有效区域多模融合成像方法。试验结果表明,本方法可检出直径为0.53 mm的角焊缝内部气孔缺陷,相对于单视图成像和普通超声能够有效提高缺陷定量和定位的准确性。