不连续焊接结构的强度研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第2期石油化工设备Vo1．33No．22004年3月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTMal"．l4文章编号：1000—7466(2004)02—001l一03不连续焊接结构的强度研究姜卫忠(扬子石化检修安装有限责任公司，江苏南京210048)摘要：在不停输带压开孔及封堵中，为了防止焊接时烧穿，常采用不连续焊，通过试验和数值模拟对采用不连续焊接结构的安全性进行了研究，得出了试验模型在运行过程中的应力分布状况和发生破坏的压力，并对试验和有限元结果进行了比较。关键词：带压开孔；不连续焊接结构；试验研究；数值

2、模拟中图分类号：TB125文献标识码：AStudyonstrengthofdiscontinuousweldingstructureJIANGWei—zhong(YangziPetrochemicalMaintenanceandInstallationCo．Ltd．，Nanjing210048，China)Abstract：Withthedevelopmentofmodernindustry，thetechnologyofhottappinghasbeenmoreandmorewidelyused．Buttheoperationdependsonexperiences．

3、Soitleadstoblindnessandliberty．Whenanoperationofhottappingiscarriedthrough，atechnologyofdiscontinuousweldingisalwaysused．Butinthemeantimealargerresidualstressisresultedin．Thestrengthofdiscontinuousweldingstructureisstudied，andthestressdistributionanddestroypressurearegained．Keywords：hott

4、ap；discontinuousweldingstueture；experimentalinvestigation；numericalsimulation不停输带压开孔及封堵技术是指在生产设备、评价。工艺管线不停产的情况下，通过1种专用钻床，配以1试验研究连箱和刀具，与夹板阀、法兰堵塞配套，采用有效的1．1试验模型及材料措施进行带压开孔和封堵作业。以往在管线扩建、试验模型取带压开孔结构的一部分，由主管和改造时，一般在管道停输、降压、放空及吹扫后施工。支管组成，其主管与支管采用外填充角焊缝连接，支这样势必造成输送管道停产．污染环境，经济损失较管上开坡口，见图1。试验模型(

5、包括壳体和接管)大，甚至可能引发事故，危及人身安全。而采用不停的材料为0Crl8Ni9。焊接采用手工电弧焊，分3道输带压开孔及封堵技术，就可以减少上述隐患的发焊接，焊接规范见表1。生。由于施工是在管内有介质流动的情形下进行，管帽管壁可能因为焊接时金属熔化引起壁厚减薄而不能承受内压，因此必须严格控制输入热量，防止烧穿。施工中常采用不连续焊，即焊接一段时间，冷却一段时间，然后重复该过程直至结束。然而采用这种焊接方式却增加了焊缝的残余应力，由于起弧次数较多，容易产生焊接缺陷，可能导致管线在运行过程中发生破坏。文中对采用这种不连续施焊结构的模型进行了试验研究和数值模拟，对其强度

6、性能进行了图1试验模型收稿日期：2003—09—26作者简介：姜卫忠(1962一)，男(汉族)，江苏南京人，工程师，硕士，现主要从事石化装置的检修及安装工作。维普资讯http://www.cqvip.com石油化工设备2004年第33卷表1焊接规范焊道焊接材料焊条直径／mm电流／A电压／V焊接速度／cm·rain1．2试验方法及过程试验采用电阻应变测量法L2，。测量仪采用7V07型程序数据自动分析记录仪，电阻片为TA120—5AA—C15％型电阻应变片，电阻值(119．8-I-0．1)Q，灵敏系数为2．10-I-0．01，采用高压试压泵加载。由于模型的结构及尺寸的限制，

7、只能测量外表面的应变图3模型变形状况值。图2为试验模型支管的布片图及尺寸。试验时在主管与支管截交处即焊缝附近有着较大的应力采用TT110型超声波测厚仪测量各测点的厚度，其值，出现明显的应力集中，这与试验及运行时该处最中点1～10、13、15的测量值均大于5．2mln，点11、12易发生破坏相符，随着与焊缝距离的增大，应力值逐测量值为4．3mln，点14、16的测量值为4．Imln。渐减小。试验时以1MPa压力增量加载，在每个压力等级上保压3min并记录各点的应变值，直到模型破坏为止。四凸_·叵暴距离mn图4点1～5轴向应力试验与有限元结果