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《石油液化气贮罐焊接修复氢鼓泡的应力测试分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、石油液化气贮罐焊接修复氢鼓泡的应力测试分析第4卷第2期1998年6月常州技术师范学院JOUI{NALOF'CHANGZHOUTEACHEIISCOldEC:ETECHNO!V014.No2Jun1998石油液化气贮罐焊接修复氢鼓泡的应力测试分析谭华民丁EcF]常州授术师范学院机械工程系常州213001)武增冯兴奎武汉化工学院机械系，武汉,430074)摘要对液化石油气贮罐f球罐，卧罐，罐车)的氢鼓泡缺陷采取修复补焊工艺，可以延长贮罐的使用寿命，有较高的经济价值.奉文介绍利用”应力电测法”对修复补焊的贮罐进行薄膜应罐检查未发现明显异常，但19
2、95年4月开罐检查时，在有些贮罐的内外壁,发现产生了不同程度的氢鼓泡根据《在用压力容器检验规程》中的有关规定，其中产生氢鼓泡严重的贮罐的安全状况评定为4级或5级,即容器需监控使用或报废若予报废，则在生产和经济上都是不小的损失.北京中国通用石化机械总公司在原劳动部的支持下,已经进行了在用匪力容器氢鼓泡补焊修复的范验研究,且已有20余台补焊修复后继续连续使用!一3年的安全记录.1996年4月，该公司对荆沙市第一石汕液化气公司产生氢鼓泡较为严重，但面积尚不过大的R1,R!,R4等三台50N,16Mntl钢贮罐进行补焊修复修复完成后为进一步考察修复
3、贮罐的安全可靠性,我们用”应力电测法”对该三台贮罐的补焊点及其掰寸近，作r工作应力与焊接残余应力测试分析.1测试方案及布片简况11测试方案与目的II)在R1,R!}}4罐上均选择具有代表性的补焊修复点布片，测其在承雎条件下的环向工作应力・0和径向应力m以水为介质按0.0,0.408.1.2,1.63'IPa和1.6,】.2,08,0・4,0・03TPa压力分级升压研I降作为一个德王1,,分别进行试记录压力降至零，问隔两小时后再重复上述升收稿日期19971015@蔓L曼兰垦生塑皇!互堕些堕堡鳖堡壅墨壁塑塑壁芒堂堑降压过程进行测试记录，作为第二
4、个循环.通过在两个循环过程屮的工作应力水平的变化考查焊补修复的作用和可靠性.{2)在每台罐远离焊缝等边缘完好未补焊处选择一点布片，随(1)中的升降压同步测其工作应力，作为补焊修复处工作应力的参考基准，考查补焊修复处工作应力状况与应力类别.⑶在R4罐西13IIII,凸出高度3.5mm的鼓泡修磨处，但未补焊处布片，测其工作应力，与补焊修复处工作应力作比较,考查鼓泡处补焊与不补焊的差别.(4)在1{4罐上，选择较为典型的补焊修复部位，测其焊接残余应力，考查修复焊接处的焊接残余应力水平.1.2T作应力布片简况为简明起见，本文仅以1{2和1{4两罐为
5、例，进行分析.HlH2mH4H5圈1R2■工作应力布片示意图!工作应力测试布片如图1所示，应变片均布于椭圆封头的直边或近直边处的外壁,其简况如下：••皇H.3白lln,2片距H5环焊缝52mm,二者同在内鼓泡内表面补焊西1Q5哪范围环焊缝••104nn,位于内外表面完好未补焊部位;4#片距H5焊缝74IInil，位于泡内表面补焊》嘶IIn范围内.，1二泡，内表面补焊面积『，外表面补焊面积70x411111.应片布于补焊处中心,远离纵环焊缝・.”.・・・三离纵环焊缝，内外鼓泡，挖孔补板对接焊缝，孔径呦嘶，补板焊后下凹3n,应变片布于中心.3#
6、片，远离纵环焊缝,内鼓泡，内表面补焊面积1,应变片布于中心4#,9#片均布于远离焊缝，钢板完好的非补焊处.j片分别位于同一内壁补焊而积西1范围内的周边和中心，距Z5纵焊缝分别为30,115和19嘶n.〜……〜8#片，外鼓泡西131111,未补焊,但作了修磨处理.II.14常擊堕垄兰堕兰堡自整登兰堕!芒!堂2工作应力测试结果与分析2」椭圆封头补焊修复处的工作应力衰1R2罐第一循环封头实测工作应力与理论计算应力椭圆封头补焊处的实测应力与理论计算应力值及比较如表1和图3所示•由于测点均位于封头直边或近直边处的边缘应力区，其工作应力主要是局部薄膜应
7、力和弯曲应力,故表1中的理论计算应力不能采用椭圆封头的薄膜应力公式计算,而是按有关文献中的相应局部边缘应力理论公式算得，由表1可知:，⑴封头补焊处与非补焊处(测点3)的实测工作应力与理论计算应力误差几乎全在12%以内,表明补焊处的工作应力与理论计算应力基木吻合，补焊金属受力状况良好.(2)在同一升降压循环的相同压力下，各测点工作应力重复性良好,而且第一和第二循环在相同压力时，亦显良好，证明补焊金属与补焊处钢板已充分熔为一体，共同承担应力作用•图3示出，随着压力的增加，补焊处工作应力的绝对值也增加，且增大趋势一致，这也表明补焊金属与封头钢板熔
8、合充分，结合牢固.2.2筒体补焊修复处的工作应力图4为R4罐简体在第二循环升压过程中的实测应力与理论计算应力变化比较,其简况分析如下:第2期谭华民武增全冯兴奎:石油液化气贮罐焊接
