管道在役焊接修复残余应力分析及应用

霍进风; 单鲁维

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管道在役焊接修复残余应力分析及应用

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目前,对在役焊接的研究多集中在套袖焊接接头变形过程与失效机理方面,对套袖的焊接尺寸和应力分布研究较少。为研究管道在役焊接修复残余应力的分布规律及影响区域,采用ANSYS软件建立套袖焊接有限元模型,分析焊接线能、套袖壁厚、管径及压力对套袖焊接残余应力分布的影响,确定套袖最佳壁厚的计算方法,探究管道壁厚、外径、压力及缺陷尺寸与腐蚀应力分布的关系,建立套袖焊接尺寸计算准则并进行现场应用。研究结果表明:套袖焊缝边缘的轴向应力最大,易出现应力破坏现象,焊缝外侧为压应力,内侧为拉应力,主要与熔池冷却收缩效应有关;在熔池冷却收缩和对流换热共同作用下,焊接残余应力分布随套袖壁厚的增大而增大,焊接线能、管径和压力的影响作用可忽略;应力峰值随套袖壁厚的增大先减小再增加,套袖壁厚选取临界壁厚值时焊接点出现氢致开裂的风险最低。所得结果对管道修复时确定套袖的壁厚和焊接尺寸具有指导意义。

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来源
《石油机械》 |2023年第2期|130-137|共8页
作者
霍进风; 单鲁维;
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作者单位

国家管网集团西气东输公司管道工程建设项目部;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类油气储运设备的腐蚀与防护;
关键词
在役管道; 焊接修复; 残余应力; 腐蚀应力; 套袖; 缺陷尺寸; 计算准则;

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