变换炉堆焊层裂纹原因分析和埋藏缺陷安全评定

《变换炉堆焊层裂纹原因分析和埋藏缺陷安全评定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、3埋藏缺陷安全评定一次薄膜应力是由内压引起的：P=PD／2B3．1缺陷的表征式中：P——一次薄膜应力，MPa；根据2012年的无损检测报告，在简体环焊缝P——设计压力，MPa；处发现一埋藏裂纹，裂纹长15mm，深13mm，高D——壳体内径，mm；度未知。参照检验结果和GB／T19624-2004《在——评定壳体的计算厚度，mm。用含缺陷压力容器安全评定》的规定，该裂纹可一次弯曲应力P。忽略不计，即：=0MPa；二简化为椭圆形型埋藏裂纹(见图4)。次应力主要考虑焊接残余应力，当BI>25InlTl；Q6=Rin=81

2、MPaQ=0MPa式中：Q——二次弯曲应力，MPa；Q——二次薄膜应力，MPa；盯——焊接残余应力在截面上的最大值，MPa。考虑到失效后果的严重性，各类应力均乘以图4裂纹规则化示意分安全系数，一次应力的分安全系数为1．5，二次Fig．4Diagrammaticsketchofcrackafterregularization应力的分安全系数为1．0，得到评定计算的应力。注：为评定壳体的计算厚度，mm；pl和P2为埋藏缺陷距离壳评定应力见表3。体两表面的距离，mm；n为平面缺陷规则化后的表征裂纹尺表3评定应力寸，此处为

3、椭圆化后短轴长度的一半，mm；c为表征椭圆埋藏Table3Evaluatestress裂纹长轴半长，mm。计算应力／MPa评定应力／MPa裂纹高度2a=10mm，已知埋藏裂纹深度P一次薄膜一次弯曲一次薄膜一次弯曲二次薄膜二次弯曲=13mm，壳体厚度B为88mm，则P：65mm。99．660．00119．590．000．0081．00对于失效后果严重的情况，缺陷尺寸取1．1的分3．3安全评定安全系数，因此，Ct=5．5mm，c=8．25mm。根据缺陷的尺寸和评定应力，按GB／T19624-3．2应力确定在缺陷安全评定

4、中的应力都是指缺陷部位假2004(在用含缺陷压力容器安全评定》计算得到一次应力引起的强度因子()，二次应力引起的强设缺陷不存在时的原场应力，而不是应力强度，平面缺陷评定时所需的应力是壳体截面(缺陷平度因子(霹)，载荷比(L)和断裂比(Kr)，见表4。面)上的法向应力，应按弹性材料行为假设求得。材料延性断裂韧度由文献[9]方法得到。表4安全评定参数计算结果Table4Calculateresultsofsafetyevaluateparameters平面缺陷的常规评定采用通用失效评定由图5可以看出，在设计载荷下，缺陷

5、的评定点位图的方法进行。失效评定曲线(FAC)的方在评定曲线的安全区内，在缺陷没有扩展的情况程为：下，变换炉是安全的。Kr=(1一0．14L)(0．3十0．7e-0．65L6)考虑裂纹扩展，经计算，当裂纹深度达到。为将计算得到的载荷比和断裂比所构成的评定10mm，长度2c为400mm时，，为1．008，K为点绘制在常规评定通用失效评定图中，见图5。0．271，评定结果仍然安全；57是安全的；蒋(4)考虑埋藏缺陷扩展，当裂纹高度达到a为10mm，长度2c为400miD_时，评定结果仍然安全；当深度a为17ITlm，长

6、度2c为440mlTl时，达到临界裂纹尺寸。参考文献载荷比L李琼玖，叶传湘．CO变换炉设备结构设计的发展[J]．化工设备设计，1996，33(6)：23-25．图5评定点在失效评定图中位置曹昭军．低温变换炉裂纹产生原因及处理[J]．化工设备与Fig．5PositionofevaluatepointinFAD防腐蚀，2002，5(6)：439440．柳晓民，陈进，孙晓明．加氢反应器堆焊层裂纹的成因与当深度a为17min，长度2c为440mm时，，其对使用的影响[J]．压力容器，2005，22(9)：3942，26．为

7、1．141，K为0．363，达到临界裂纹尺寸。沈望．煤化工变换炉的风险识别与控制【j]．石油化工设备，2010，39(5)：73-75．4结论聂敏，李军，薛金宝，等．15CrMoR高压变换炉的焊接[J]．1¨j1j焊接技术]，2005，]3H4(S1])、：79-8O．对变换炉焊缝堆焊层裂纹进行了金相检验和腐刘风霞，罗兆生中温变换炉的制造[J]．机电工程技术，蚀产物分析，并对埋藏缺陷进行了安全评定，结合变2003，32(4)：72-73．换炉的结构、清洗工艺和检验历史，得到如下结论：王炳英，刘晓旭．15CrMoR+

8、0Crl8Ni9不锈钢复合钢板焊接(1)金相检验结果表明，焊缝堆焊层裂纹为工艺[J]．石油化工设备，2005，34(5)：4749．沿晶裂纹，裂纹成网状；刘双元．不锈钢设备的连多硫酸应力腐蚀开裂与预防[J]．(2)裂纹由连多硫酸应力腐蚀产生；石油化工腐蚀与防护，2003，20(4)：32-34，45．刘长军，李培宁，孙亮，等．管道评定用Akv估算JIC下限(